高速细胞分选仪可实现复杂表型的基因组规模研究

荧光激活细胞分选技术于52年前首次开发出来。从那时起，根据标记蛋白的表达分离细胞的能力彻底改变了生物学研究。然而，分离具有复杂表型的单个细胞是一项技术挑战。

现在，研究人员推出了一种高速细胞分选仪，它使用荧光成像来实现复杂表型的基因组规模研究。该技术增加了荧光成像和基于图像的决策，根据每个细胞的视觉细节，而不仅仅是存在的生物标志物的类型或数量，以极高的速度对单个细胞进行分类。这项新技术可以极大地扩展细胞分选应用和汇总遗传筛查的表型空间，并有可能改变免疫学、细胞生物学和基因组学研究，并实现基于细胞的新治疗发现。

这项工作发表在《科学》杂志的论文《高速荧光图像支持的细胞分选》中。”

单细胞表现出多种表型，包括可变的基因表达水平、动态蛋白质定位或不同的细胞形态。然而，当前的细胞分选和表征方法在空间上受到限制并且缺乏亚细胞分辨率。

EMBL研究人员科学家DanielSchraivogel博士及其同事将“超快显微镜和图像分析与流式细胞术细胞分选仪相结合，以解锁高通量分选应用的空间表型。”为此，他们推出了一款完全集成的高速图像细胞分选仪(ICS)，它可以记录多色荧光图像，并根据这些图像以每秒15,000个事件的速度对细胞进行分选。

这项被称为BDCellView图像技术的新创新技术可以捕获流经系统的单个细胞的多个图像，并且还增加了以前无法实现的基于单个细胞在此速度下的详细显微图像分析的细胞分选功能。

通过在传统的生物标志物识别和定量中添加成像技术，新技术不仅可以识别细胞中是否存在生物标志物以及存在多少，还可以识别其位置或在细胞内的分布方式。

研究人员证明了ICS能够快速分离和定量具有复杂细胞表型的细胞，包括具有不同定位蛋白质的细胞和处于不同有丝分裂阶段的细胞。他们将ICS与CRISPR混合筛选相结合，识别核因子通路、核因子κB(NF-κB)的调节因子，从而能够在大约9小时的运行时间内完成全基因组基于图像的筛选。

BD董事长、首席执行官兼总裁TomPolen表示：“这项创新克服了单个细胞分选速度和精度之间的典型折衷。”

欧洲分子生物学实验室(EMBL)高级科学家、教授LarsSteinmetz博士表示：“多年来，研究人员一直希望有一种细胞分选系统，能够让他们详细了解细胞内部运作情况，并分离出具有感兴趣的微观表型的细胞。”斯坦福大学遗传学系。“这就是BDCellView图像技术所实现的目标，定义了细胞分离和表征的新标准。我们很高兴将该技术应用于高分辨率基因组筛选，旨在收集基因组每个部分的功能信息。我们还在探索基于细胞的诊断以及健康和疾病细胞表征的应用。”