天木生物 DREM cell 高通量液滴微流控细胞分选仪
时间:2026-09-03 来源: 浏览次:
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一、设备介绍

基于液滴微流控技术的超高通量单细胞分选与培养平台:以每秒数千至上万个的速率生成皮升级微液滴,将单细胞包裹其中作为独立微反应器进行孵育、代谢与检测,荧光筛选后可将目标液滴直接打印至 96 孔板/多孔板。设备集流路系统、多波段荧光检测、高速显微成像、介电泳分选与自动打印模块于一体,支持全自动操作。

二、技术原理

  • 液滴生成与单细胞包裹:微流控芯片内油水两相剪切力生成 1–1000 pL 均一液滴(最高 10,000 个/s),基于泊松分布实现高效单细胞包裹(包被率 >90%),每个液滴即独立微反应器。

  • 液滴反应与荧光标记:液滴内细胞可进行生长、裂解、代谢等过程;荧光探针/底物与代谢产物或酶活性结合,产生强度不一的荧光信号。

  • 高通量检测与分选:激光诱导荧光模块(多波段、多通道并行)与高速摄像(最高 20,000 帧/s)实时监测液滴信号,结合介电泳(高频弱流电场)按荧光强度高速偏转分选目标液滴。

  • 液滴放大与自动打印:大小液滴电融合技术将皮升阳性液滴放大至微升级,经重力滴落快速精准打印至多孔板。

三、核心优势

  1. 超高通量、极低成本:单次筛选 3×10⁵ 细胞/3 h,通量较传统孔板/平板提升 10³~10⁴ 倍,试剂与培养基消耗降至 1/10⁶,节约珍贵样本。

  2. 无交叉污染、高活性:液滴独立封装、芯片随用随弃,避免种间竞争与交叉污染,细胞存活率高,可保留慢生长菌株。

  3. 多功能一体化:液滴生成、分选、微注入与自动打印铺板一体完成;多色荧光检测支持细胞多重理化特性关联分析。

  4. 超越传统流式:不仅分析细胞,还可对酶活性、稳定性、立体选择性及代谢产物进行高效功能分选。

四、应用领域

  • 生物育种与菌种筛选:高产菌株定向筛选、微生物适应性进化、难培养微生物(土壤稀有菌群)分离培养。

  • 合成生物学与酶工程:酶定向进化与改造、代谢途径调控、碱基编辑与高值转化筛选。

  • 抗体与药物筛选:单克隆抗体筛选、药物靶点验证及药效评估。

  • 环境与微生态研究:肠道菌群研究、环境微生物检测与计数、丝状菌(孢子)及微藻培养分选。

  • 基础生命科学研究:细菌、酵母、哺乳动物细胞、蛋白及核酸的高通量分析。