《微流控4——概览火热赛道器官芯片、单细胞分析应用》

2022-7-6 14:16| 编辑: 归去来兮| 查看: 1991| 评论: 0|来源: 和义广业创新平台 | 作者：武瑾嵘

摘要: 本篇文章详尽总结微流控技术在单细胞分析、器官芯片及药物筛选等方向上具体应用

导读

和义广业【行业分析】之微流控系列，将系统解读微流控芯片加工工艺、技术优缺点、医疗领域应用、市场现状、产业上下游、代表企业及未来发展趋势。本篇文章详尽总结微流控技术在单细胞分析、器官芯片及药物筛选等方向上具体应用，列举代表性产品，并进行技术路径和特点分析。

丨单细胞分析

（1）概述

细胞作为基本单位构成生物体的形态和生理功能，细胞的异质性通常存在于不同类型的细胞中，甚至在同一类型的细胞中，这导至了细胞大小、化学成分、生物学活性、物理反应等方面的差异。遗传或微环境变化引起的细胞间异质性被认为在胚胎发育、细胞分化和疾病进展中起着关键作用。

（2）优势

传统的体细胞分析方法掩盖了细胞的异质性，导至重要生物信息的丢失。[1]

单细胞组学分析可以揭示单个细胞中分子成分的丰度、分布和动态的异质性，分析分子成分，如基因突变和特定的mRNA/蛋白表达，这有助于将单个细胞分为不同的群体，引入新的类型。准确的分类和特征识别在复杂环境（肿瘤微环境、免疫系统、神经系统）或罕见细胞条件（早期胚胎细胞）的生物学研究中起着至关重要的作用。[2]

（3）代表公司

IsoPlexis 的微流控单细胞蛋白分析。

IsoPlexis 的单细胞蛋白分析仪采用微流控技术搭配单细胞微流控蛋白质组分析芯片，进行单细胞蛋白质组分析，检测单细胞功能性蛋白表达；芯片内 12,000 个独立亚纳升等级的微室可以同时捕获上千个单细胞；微室底部的独特抗体编码技术可以在单细胞培养于微室时实时捕捉分泌因子或是胞内蛋白，单细胞可获取 30 种以上的蛋白数据；最终将获取的数据自动端到端传输到 IsoSpeak 分析软件（如下图/视频所示）。

图. IsoPlexis 的单细胞蛋白分析 [3]

美晶医疗的CellRich检测平台

该检测平台是一个自动化的液体活检分析设备，由免疫磁微粒捕获仪和配套的试剂盒组成，采用微流控芯片和梯度磁场对免疫磁微粒复合物/细胞进行特异性吸附，达到对循环肿瘤细胞（ circulating tumor cell，CTC ）的捕获/富集，并对 CTC 进行染色鉴定，检测患者外周血中 CTC 的数量（如下图所示），美晶医疗的CellRich检测平台已经于 2018 年拿 CFDA 证。

图. 美晶医疗的 CellRich 检测平台 [4]

除上述两家公司外，还有：(1) 达普生物的液滴微流控分选仪，其技术是将微流控芯片技术和流式细胞术集于一体而形成的新一代单细胞液滴分选技术，可应用在细胞分选，单细胞测序，药物筛查等方面；(2) 汇先医药的全自动循环肿瘤细胞检测系统，该系统采用“物理+免疫”微流控双富集原理，可单独检测循环肿瘤细胞计数，也可原位检测 CTC 表面肿瘤蛋白表达；(3) 新格元生物科技，公司开发了一系列高质量单细胞测序产品，包括单细胞测序文库构建试剂盒、Singleron Matrix® 自动化单细胞测序文库构建系统、CeleScope® 生信分析软件、SynEcoSys® 单细胞数据库等，可快速高效的完成单细胞测试实验和数据解读。[5]

丨器官芯片与药物开发

1、器官芯片

（1）器官芯片

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