微流控芯片技术在单细胞基因组学研究中的应用

微流控芯片技术在单细胞基因组学研究中的应用

单细胞基因组学包括单细胞全基因组测序和以单细胞和微量细胞为材料的全基因组范围内的基因功能研究。功能基因组学以结构基因组学所取得的静态碱基序列信息为基础，在全基因组水平上，高通量大规模的动态分析多种基因的表达及其调节，基因及其表达产物之间的相互作用，以及在不同层次、静态和动态相结合及主动干预下基因作用对生物功能的影响。

图1 中芯启恒紫外光刻机(Cchip-0019)

目前单细胞测序技术已广泛应用于生物学各个基础研究领域。其临床应用转化也已在多个领域开展了深入探索，包括肿瘤、生殖健康、 免疫系统疾病、感染性疾病(微生物) 等领域。目前单细胞相关临床试验的目的主要是评估单细胞测序在诊断、治疗和监测各种类型的癌症和感染(包括 HIV，肝炎和流感)中的价值，以及在器官和干细胞移植手术中提高成功率的应用等。

图2 常用微流控芯片进样设备

微流控平台适合于分离单细胞，并且是公认的可以降低单细胞测序的噪声，使得基因组扩展更加均匀。微流控技术的优点在于细胞分拣和单细胞的多重扩增可以在一张芯片上完成，而且依据芯片的设计，可以同时做多个细胞的扩增，做成芯片实验室(Lab on a chip)，扩增完成之后，收集扩增产物，检测扩增产物的扩增质量就可以做相应的测序准备了，接下来测序和组装跟宏观基因组测序类似。

审核编辑：汤梓红