通过精确的超声波液体样本喷射,在单细胞水平上自动化生命科学实验室:PULSE
Peiran Zhang1, Zhenhua Tian2, Ke Jin1
1Department of Mechanical Engineering and Materials Science, Duke University, Durham, NC, 27708, USA.
Microsystems & nanoengineering
|November 20, 2024
概括
我们开发了一种精确的超声波液体样本喷射技术 (PULSE),用于单细胞实验室自动化. 这种可扩展的解决方案可以实现高分辨率的生物实验和精确的细胞操纵,用于生物医学研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 实验室自动化 实验室自动化
背景情况:
- 实验室自动化已经改变了研究,但由于处理挑战,单细胞自动化仍然有限.
- 小细胞尺寸的精确和生物相容的操纵对于先进的研究至关重要.
研究的目的:
- 引入一种新的单细胞实验室自动化解决方案,使用精确的超声波液体样本喷射技术.
- 为了证明这项技术在生物制造,精密网关和确定性阵列条形码方面的能力.
主要方法:
- 开发并使用精确的超声波液体样本喷射技术 (PULSE) 用于纳米滴和单细胞的声学打印.
- 在微尺度试管矩阵上进行了配置实验,将定位板转换为微滴子阵列.
- 在实验中评估了细胞打印速度,准确性,可行性和条形码准确性.
主要成果:
- 脉冲使单细胞的可编程,可扩展和生物相容的打印在5-20个细胞/秒的准确性90.5-97.7%.
- 印刷的细胞保持完整性和活力长达72小时.
- 在确定性条形码实验中,通过2.7%的条形码跳跃实现了95.6%的条形码准确度.
结论:
- 脉冲平台提供了一个强大的工具,用于自动化单细胞水平的实验,使得更高的分辨率和更相关的数据.
- 这项技术促进了精确和动态的分析,推动了生物医学研究.
- 在单细胞应用中,PULSE克服了传统管道机器人的局限性.


