Eine der größten Herausforderungen für die Einzelzellforschung nimmt sich nur eine Zelle aus einer Sammlung von Millionen - Problem gelöst

Wissenschaftler an der Houston Methodist Research Institute haben herausgefunden, wie Abholung und Transfer einzelnen Zellen mit einer Pipette - eine gemeinsame Laborbetrieb, wurde leicht optimiert ist . Sie beschreiben diese technische Meisterleistung und die vorläufigen Testergebnisse in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift der American Chemical Society.


Dieses Bild stellt die Abgabe von Einzelzellen in kommerzielle Platten mit 96 Vertiefungen von Handeinzelzell-Pipette ( HSCP ) . Der Einsatz zeigt den Prozess der Einzelzell -Capture und Release .
Credit: Lidong Qin Labor

"Studieren einzelnen Zellen und deren einzigartige Funktionen hat sich zu einer Grenze in aktuellen biomedizinischen Forschung ", sagte der Nanomedizin -Abteilung. Mitglied der Fakultät Lidong Qin , Ph.D., Principal Investigator des Projekts. . "Eine der größten Herausforderungen für die Einzelzellforschung nimmt sich nur eine Zelle aus einer Sammlung von Millionen von Zellen Zellen sind nicht nur klein, sondern auch flexibel in der Mechanik und variabel in der Größe , die dann extrem schwierig für Forscher und Kliniker sind einzelne diejenigen zu erfassen. "

Zhiqiang Wang , Ph.D., Professor für Chemie an der Tsinghua Universität in Peking, auch dazu beigetragen, das Projekt.

Typische Pipetten sind Phantasie Spritzen in Labors , sich zurückzuziehen und Einlagen Flüssigkeiten verwendet werden, wie reines Wasser oder Suspensionen von Bakterienzellen in Wachstumsbrüheübertragen. Manche Pipetten können grobe Bewegungen der Daumen des Benutzers zu übersetzen feine , genaue , Push-Pull- Maßnahmen; andere Pipetten kann hart programmiert, um genaue Flüssigkeitsmengen auf nur Nanoliter oder Milliardstel Liter manipulieren.

Nur wenige Technologien existieren , die es den Forschern ermöglichen , einzelne Tier oder Bakterienzellen aus einem Rohr oder Petrischale zurückziehen , und diejenigen , die es gibt sind umständlich , teuer und kann äußerst zeitaufwändig zu bedienen, sagte Qin . Das ist, warum er und seine Gruppe entwickelte den Handheld Single-Cell- Pipette oder HSCP .

" Einige alte und plumpen Methoden werden verwendet, um einzelne Zellen zu erfassen ", erklärte er . " Einige Forscher verwenden den Mund an einem Ende der Pipette , von ihren eigenen Mund Kraft angetrieben wird , um zu versuchen, sicherzustellen, dass nur eine minimale Menge an Zellsuspension gesammelt. Die Probe wird dann mit einem Mikroskop überprüft, um die Anzahl der Zellen gefangen zu erfahren. die Möglichkeit, sich nur eine Zelle ist reine Glückssache und ein wenig lästig.

" Ein Unternehmen stellt ein Millionen-Dollar- Maschine , die helfen können Biologen übertragen einzelnen Zellen auf 96 -Well-Platten . Jeder Lauf kostet zusätzlich $ 1.000 , um die Platte zu kaufen. Diese Technologie wird nicht allgemein zugänglich Biologen zu sein."

Der Prototyp der Qin HSCP hat zwei Kolben . Der erste Kolben zieht Flüssigkeit aus einer Suspension von Zellen. Fluid durch Kanäle auf beiden Seiten einer nanoskopischen , laser gemeißelt "Haken" , die gerade groß genug, um Falle eine Zelle ist . Dieser Haken kann in Abhängigkeit von der Größe und Art von Zellen ein Forscher interessiert sich verändert werden kann. Der erste Kolben wird auch verwendet, um die von anderen Zellen , die herausgezogen wurden, können zu waschen und zu trennen das aufgenommene Zelle. Der zweite Kolben drückt das aufgenommene Zelle aus der Pipette , möglicherweise in Wachstumsmedium oder auf einem Objektträger oder mit Vertiefungen Platte für Studie.

Qin sagte, eines seiner Ziele ist es, die Technologie kosten $ 10 oder weniger pro Lauf . Zukünftige Gestaltung des HSCP mit der Massenproduktion im Auge entwickelt werden. Qin sagte, seine Fraktion kann auch hSCPs , die Abholung praktisch jede kleine Anzahl von Zellen in Abhängigkeit eines Wissenschaftlers Bedürfnisse durch Ätzen mehrere Haken bei der Konstruktion der Pipette herzustellen.