[实用新型]一种多通道单细胞磁珠捕获试验装置

说明书

本实用新型提供一种多通道单细胞磁珠捕获试验装置，包括载物板以及设置于载物板上的进样装置和微流控混合板；进样装置包括油加样管、磁珠加样管和细胞加样管，细胞加样管与微流控混合板的数量相同且均为至少两个，细胞加样管与微流控混合板一一对应设置；微流控混合板的内部设有微型沟道，微型沟道包括油进口、磁珠进口、细胞进口以及混合沟道；油加样管通过油进样管与每一个微流控混合板的油进口连通，磁珠加样管通过磁珠进样管与每一个微流控混合板的磁珠进口连通，细胞加样管通过细胞进样管与其对应的微流控混合板的细胞进口连通。本方案可同时对多组细胞进行磁珠捕获试验，提高试验效率，降低试验误差，确保试验均一性。

技术领域

本实用新型属于生物细胞试验设备领域，尤其涉及一种多通道单细胞磁珠捕获试验装置。

背景技术

随着“人类细胞图谱”计划的开展，单细胞测序技术进入了2.0时代。单细胞测序技术能够低成本、快速构建器官或者组织的大规模单细胞表达图谱，了解器官或组织内细胞复杂的基因网络，以及单细胞中的调控机制，进一步探究各细胞群体的协同方式。国内外研究机构使用的大规模单细胞测序平台主要有五种：Illumina® Bio-Rad® Single-CellSequencing Solution、BD Rhapsody™ Single-Cell Analysis System、10x ChromiumSingle Cell Gene Expression Solution、ICELL8 Single-Cell System和C1™ 单细胞全自动制备系统。单细胞基因组测序主要包括四个步骤：单细胞分离→单细胞捕获→全基因组扩增→高通量测序→数据分析。其中单细胞捕获对最终结果的准确性起到了关键作用，是单细胞转录组测序最重要的一步。drop-seq平台对悬浮细胞的要求为一次悬浮细胞最小上样量为100000个细胞，细胞活力大于50%即可上机。Drop-seq平台通过微流控芯片控制细胞捕获，以油滴作为流动相，包裹磁珠与目的细胞，以油包水的形式完成细胞捕获的过程。Drop-seq平台对细胞的捕获率收到泊松分布影响，最佳捕获率为10%左右；捕获的细胞与磁珠水滴在液滴外完成逆转录，以此区分于10X的indrop平台，相比10X具有更稳定的逆转录效率。

磁珠富集或分离构建原理为通过生化技术手段在裸磁珠微粒表面接合特异性配体或抗体。其工作原理为将表面接有配(抗)体的磁珠悬浮液与待选目标分子或者细胞溶液（悬液）混合，通过配体-受体结合反应或者抗原-抗体反应，磁珠与目的分子或细胞紧密结合，然后通过磁力捕获磁珠-目标复合体，达到富集或者纯化目标分子、细胞的目的。磁珠富集或者分选相对于其他的分离手段如离心，层析等具有很多优势，如分离速度快，量化程度高，低成本，样品无需有害或有毒化学试剂处理等。实际应用中，磁珠微粒的大小差别很大，或为微米级或为纳米级。磁珠的材料也多种多样，或为永磁材料或为顺磁材料。磁珠经过处理可与抗体偶联，即可通过抗原-抗体反应与样本中抗原物质或细胞表面抗原结合，结合后形成抗原-抗体-磁珠免疫复合物或细胞-抗体-磁珠免疫复合物，并在磁场作用下发生定向移动，从而使靶分子（或细胞）从复杂的环境中高效分离出来，达到从各种样本中富集、分离、分选特异性靶分子（细胞）的目的。磁珠分离技术具有富集特异性好、检测时间短等快速、高效的特点。由于磁式分选技术中，吸附和解离靶标的条件仅仅需要外加磁场和撤离磁场这种极为简单的物理方法即可实现。在细胞分选领域，通常只需借助偶联在磁性微粒上的抗体高特异性识别并标记目标细胞表面抗原，再让混有磁珠的细胞悬液通过磁场，结合了磁珠的细胞即可被吸附在磁场侧壁上，而未结合的细胞被除去，得到纯化的目标细胞，从而实现高效的分选和富集。

在单细胞分析研究中，捕获目标细胞是实现单细胞分析的第一步，通过微流控芯片控制细胞捕获，以油滴作为流动相，包裹磁珠与目的细胞，以油包水的形式完成细胞捕获的过程。目前单细胞的捕获装置较多，但捕获试验效率不高，而且价格昂贵，每次操作只能针对一组细胞。当需要进行多组细胞的试验时，由于每组细胞试验的操作时间和顺序的差异，可能会造成最终结果发生偏移，影响细胞试验结果的可靠性。此外现有技术中的试验操作平台观察较困难，观察清晰度较差，试验效率不高。