新设备使低成本的单细胞分析

单细胞分析拥有巨大潜力研究单个细胞如何影响疾病和应对治疗,但缺乏有效的和用户友好的工具仍然是具有挑战性的。在发表的一项研究描述自然通讯基因组,研究人员在纽约中心(NYGC)和纽约大学(NYU)已经采取措施促进广泛获得单细胞测序通过开发一个3 d打印,便携式和低成本的微流体控制器。演示仪器的实用程序在临床环境中,研究人员部署设备研究类风湿性关节炎(RA)患者滑膜组织的特种外科医院(HSS)。

在这项研究中,研究人员描述了3 d打印定制设备,连同其电子和气动组件,可以很容易地获得和组装总成本约为600美元,相比商业系统的成本的一小部分。设备占地小的足迹,没什么比一个纸巾盒。“大多数商业微流控设备非常昂贵;因此,并不是每一个单细胞分析实验室获得令人兴奋的技术,”威廉·斯蒂芬森博士说,高级研究工程师NYGC的技术创新实验室,负责仪器的发展,这项研究的主要作者。“我们设计了仪器执行液滴微流体,特别是Drop-seq,为单细胞RNA-sequencing大规模并行技术。”

在高速钢与研究者和临床医生合作,世界领导人在风湿病学研究和疾病治疗,该集团使用仪器配置文件从RA患者关节滑膜组织。类风湿性关节炎是一种自身免疫性的疾病,影响人口的1%,关节肿痛。RA的确切原因是不确定的和混乱的多样性的细胞中发现患者的关节肿胀。

控制器的可移植性允许患者样本处理现场并立即手术后,最小化处理和运输优化样品质量。研究人员收集样本5 RA患者共计20387个细胞,看着个人每个细胞的基因表达模式。“这集给我们机会识别单个细胞各亚群可能使患风湿性关节炎的进展,即使他们没有以前描述的,“拉胡尔Satija博士说,在NYGC核心教员,在纽约大学的生物学助理教授,这项研究的资深作者。

通过分析集群的完整数据集和搜索相似的细胞,研究人员确定了13组,代表浸润免疫和炎症基质的人口。特别感兴趣的是不同种类的成纤维细胞与截然不同的基因表达模式。“大约一个小时后手术切除,病人组织单个细胞单细胞测序的标记。从这项工作,我们分类识别纤维母细胞亚型,可能是重要的对我们的RA患者的药物靶点,”劳拉Donlin说,高速钢精密医学联合实验室和威尔康奈尔医学助理教授和这项研究的主要作者。研究人员能够验证这些多个组的存在使用流式细胞术,和发现,他们表现出独特的本地化模式联合组织。

数据集是一个一步创建一个全面的“从RA滑膜组织细胞阿特拉斯”的病人。前进,从额外的RA患者,研究人员正在编译数据和目标获取从其他关节炎患者样本条件如银屑病关节炎和骨关节炎。此外,他们计划使用CITE-seq,技术还NYGC实验室开发的技术创新,更精确地分类细胞通过测量表面蛋白的存在除了转录组。他们还设想,技术将用于分析样品,很难在一个标准的实验室研究,如高度传染性的病毒样本biocontainment设施或样品被收集在实地研究设置。促进其广泛使用在科学和医学社区,仪器已经被完全“开源。“指令和组装手册仪器可以在网上找到流行的微流体库Metafluidics (https://metafluidics.org/devices/minidrops)。“我们希望这个乐器降低与执行相关的障碍单细胞转录组分析实验在基础研究和临床设置,”斯蒂芬森博士说。

这篇文章被转载材料所提供的纽约基因组中心。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。