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引言：為什么液滴微流控技術越來越受到矚目？
傳統細胞分選技術正面臨通量低、樣本損耗大、成本高昂的瓶頸。DREM cell液滴微流控細胞分選儀以革新式設計打破桎梏：
? 每秒生成5000-10,000個液滴，可有效實現單細胞包裹；
? 試劑消耗降至百萬分之一，極大降低珍貴樣本損耗率；
? 分選速度高達1,000滴/秒，媲美流式卻無交叉污染風險；
? 相比孔板篩選通量提升10^3~10^4倍，成本僅為傳統方法的1/10^6。
一、設備基礎認知
DREM cell是基于液滴微流控技術開發而成的超高通量單細胞分選平臺,通過使用最新的微流控技術，每秒可以發生成千上萬的微液滴（pL），細胞包裹于微液滴之中，可進行生長、裂解、代謝、反應等生物生化過程，并與液滴之中的熒光篩子進行充分結合，產生不同強度的熒光信號；之后利用微液滴分選技術將低產出和高產出的細胞通過熒光信號分選出來并打印到多孔板中，實現分選過程的高通量化。
1
液滴體系
DREM cell液滴微流控細胞分選儀的核心競爭力正源于其特殊的液滴體系設計，微液滴即獨立反應器，相對于平臺物種豐富度更高。
2
效率提升
3
成本優化
DREM cell設備自動化減少了人工干預，基礎設施與耗材成本顯著下降。
二、DREM cell組成模塊
流路系統：驅動液體流動
該系統主要由動力源、驅動泵、進樣瓶、收集瓶、微流控芯片等組成，負責驅動樣品/液滴在管路和微流控芯片內部流動，示意圖如下。通過高精準的動力控制和高精密微流道結構設計，從而實現對皮升級微液滴的高通量、自動化操控。
光學系統：顯微高速成像，熒光信號激發與轉化
該系統主要由激發光源、透鏡和濾光片（用于收集儀器發射的光信號）、成像系統以及用于產生光電流的檢測系統組成。通過光學系統的各個組件協同運作，將不同波長的激光照射到微液滴單元，收集發射光子形式的信號數據，并將這些光子轉換成電信號，導入電子系統，進而進行細胞信號的檢測以及處理。光學系統的示意圖如下:
電學系統：將電信號轉化為電場力，驅動液滴偏轉
該系統在設備的各模塊中扮演著大腦的作用，負責將光子轉換為電子信號，并且對這些信號進行識別、存儲、判定和處理。當系統識別到細胞轉換的電子信號后，會對該信號進行判定；如果該信號在設定的閾值范圍內，系統會瞬時的打開電場開關，產生電場作用力，從而實現對目標液滴的捕獲，達到篩選的目的。該過程的示意圖如下：
三、DREM cell新手入門指南
1、開機前通用準備工作
2、液滴制備
（1）準備耗材：液滴生成芯片、液滴生成油、進樣瓶、收集瓶。
（2）調整細胞濃度：在液滴生成的過程中，細胞或微生物會隨著試劑的分割，隨機分配到各個液滴中，這種隨機分配的過程符合泊松分布的規律。因此可以通過泊松分布來計算單個液滴包裹 0、1 或多個細胞/微生物的概率；通過調整細胞濃度，實現理想的包裹率。
（3）進樣瓶進樣：在超凈工作臺中，用移液器吸取所需體積的液滴生成油到油相進樣瓶，用同樣的方法添加所需體積的菌液到水相進樣瓶。
（4）管路連接：將進樣瓶的導管端連接到芯片上，氣管接口端連接到氣管，依次連接好油相進樣瓶、水相進樣瓶、液滴收集瓶。
（5）實驗運行：打開DREM cell軟件，在液滴生成界面點擊開始，一鍵液滴制備。液滴制備截圖如下：
3、液滴孵育
提前設置好恒溫培養箱的溫度，將裝有液滴的收集瓶靜置于培養箱中，培養所需的時間。不同細胞類型在液滴內增殖情況如下圖：
4、液滴微注入（選配）
（1）準備耗材：液滴微注入芯片、液滴生成油、進樣瓶、收集瓶。
（2）進樣瓶上樣：在超凈工作臺中，將上述孵育好的液滴添加到液滴進樣瓶，用移液器吸取所需體積的液滴分選油到油相進樣瓶。
（3）管路連接：將進樣瓶的導管端連接到芯片上，氣管接口端連接到氣管，依次連接好液滴進樣瓶、油相進樣瓶、注入試劑進樣瓶、液滴收集瓶。
（4）實驗運行：打開DREM cell軟件，在液滴微注入界面點擊開始，一鍵液滴微注入。液滴注入過程截圖如下：
5、液滴分選
（1）準備耗材：液滴分選芯片、液滴分選油、進樣瓶、分選專用收集瓶。
（2）進樣瓶上樣：在超凈工作臺中，將上述孵育好的液滴添加到液滴進樣瓶，用移液器吸取所需體積的液滴分選油到油相進樣瓶。
（3）管路連接：將進樣瓶的導管端連接到芯片上，氣管接口端連接到氣管，依次連接好液滴進樣瓶、油相進樣瓶、分選通道收集瓶、廢液通道收集瓶 。
（4）實驗運行：打開DREM cell軟件，在液滴分選界面點擊開始，選擇激發波長，選擇檢測通道，調節檢測強度，在數據分析界面采集數據，識別目標區域，一鍵液滴分選。液滴分選過程截圖如下：
（5）實驗結果：如圖所示為 GFP 熒光大腸桿菌分選前后鏡檢結果。可以發現，經過分選后，表達熒光的 GFP 熒光大腸桿菌液滴的比例顯著提高，表明 DREM cell分選對目標陽性液滴起到了富集的作用。
6、實驗收尾
（1）關閉 DREM cell 操作軟件；
（2）關機并關閉 DREM cell 電源總開關；
（3）關閉氮氣瓶，并拔出氣管釋放管路殘留氣體；
（4）保持操作倉和桌面整潔。
關于DREM cell
DREM cell是一款集液滴生成、液滴分選、液滴微注入及液滴打印的多功能、高通量、全自動設備，其結合液滴微流控技術和介電泳分選技術，由多光路熒光檢測系統、高速顯微成像系統、自動對焦載物臺、微全分析系統、介電泳分選系統、圖像監控系統和強大的數據處理系統組成。
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天木生物專注于生物育種領域儀器裝備的開發與應用，致力于通過高效的突變技術和高通量篩選技術，改造提升產業傳統菌種開發模式，為生物制造產業提質增效，提升我國生物產業的核心競爭力。 致力于為行業“細胞和菌種開發與篩選效率低”、“相關裝備成本昂貴”、“產業化落地困難”等難題提供優秀的解決方案。
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