在单细胞测序技术以其前所未有的分辨率引领我们探索生命微观宇宙的同时,一个隐蔽却至关重要的挑战日益浮现:我们所能窥见的,或许并非组织真实的全部面貌。
当您满怀期待地分析单细胞测序数据,试图描绘一幅完整的细胞图谱时,是否曾遭遇这样的困惑:为何某些预期中关键的细胞亚群在图谱中踪迹难寻?为何免疫细胞与基质细胞的比例似乎与已知的生物学知识相悖?尤其那些娇嫩且功能至关重要的上皮细胞、祖细胞或特定神经元,它们是否在无声无息中“神秘消失”了?
您是否也曾怀疑过:单细胞测序数据中,那部分“神秘消失”的细胞去哪了?
一、数据对比
让我们来看一组数据
图1是2024年发表在《Molecular Cancer》期刊,运用美天旎消化仪器做的肺癌单细胞样本一篇文章的聚类分析图,文中提到上皮细胞数量为31498个,占总细胞数的16.70%,总细胞数188594个。(文献链接:https://doi.org/10.1186/s12943-024-02177-7)
图2是2022年由我们助力客户发表于《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》的一篇肺癌文章中的人肺癌单细胞样本的聚类分析图,上皮细胞数量为9067个,占总细胞数的22.22%,总细胞数40799个。(文献链接:doi:10.1136/jitc-2021-003534)
同样是肺癌样本,为何在消化后部分上皮细胞“杳无音信”,导致测序结果出现难以解释的偏差?问题的根源,很可能不在测序仪,而在第一步——组织消化。
二、原理解析今天,我们将美天旎消化仪与烈冰自研组织解离仪在原理上进行一次彻底剖析。
图2
美天旎解离管(图2左),采用定子-转子协同作用系统,运行时产生剪切力,倒扣的管体确保样本流始终导向转子-定子作用区域,解离管结构对样本进行揉搓剪切,形成一个挤压力(图3左)再配合酶的作用达到解离效果;
烈冰组织解离仪配套解离管(图2右),管芯设计了螺旋浆以及点状凸起结构,作用于解离液使得消化酶与样本充分碰撞(图3右),进一步地均匀接触,达到温和又快速的解离效果。
「 “拆房” vs “解锁”:两种天壤之别的消化哲学 」
传统消化仪(如美天旎)的工作原理,更像是一次 “无差别爆破”,其核心逻辑是酶解离的同时,对组织再施加一个剪切力,从而达到快速解离细胞的效果。这就像为了取出保险箱里的宝物,却选择用炸药直接把整栋楼炸平。结果可想而知:“宝物”(目标细胞)很可能被摧毁,或者和废墟(碎片、杂质)混在一起,难以寻回。 在这个过程中,脆弱的上皮细胞首当其冲,成为“爆破”下的首批牺牲品。
烈冰组织解离仪,执行的是一套智能、温和的“精准解锁”方案,与传统的解离方式相比(如水浴震荡消化),烈冰组织解离仪可以让酶液在整个组织块上均匀、持续地作用,同时采用可正反旋转的带有螺旋浆的搅拌结构,加速酶与组织接触,进一步加快消化速率,就像一支训练有素的特种部队,使用精良工具(独家消化配方)和巧妙战术(程序化流程),一扇一扇地打开门的锁,完好无损地取出“宝物”(上皮细胞) 。
烈冰组织解离仪的“精准解锁”,避免了剧烈的机械损伤,从根源上保障了细胞的完整性!组织的消化解离,从来不是一道简单的“开关题”。它决定了下游数据的可信度。一个基于温和、智能的解离方案,为您保下的每一个珍贵细胞,都是在为您课题的发现力和成功率添砖加瓦。
三、实测对比
烈冰智造自动化组织解离仪可将各类组织快速、彻底的解离为高质量的单细胞悬液。仪器的金属浴模块提供了精准温控,螺旋桨式搅拌头提供了柔和且稳定的剪切力,相较于传统方法,解离效率大幅提升。
烈冰自动化解离仪
接下来我们来回顾一下针对肺组织与小肠组织的解离仪消化与传统水浴震荡消化两种解离方式的对比实验~
小鼠肺、小肠组织
取同一只小鼠的肺组织组织样本,分为模拟穿刺和大组织两组,分别用自动化解离仪与水浴震荡消化两种方法消化
实验结果对比
消化后的质检结果对比,观察烈冰智造自动化组织解离仪与传统水浴震荡法初步组织消化效果,并比较其差异及大小组织间的差异。
基于烈冰自动化组织解离仪温和消化的特点,在细胞悬液质量方面,应用烈冰自动化组织解离仪进行消化的小鼠肺、小肠小组织细胞活率、大组织细胞总数和细胞活性均高于传统水浴震荡法。这一结果不仅验证了自动化组织解离仪在温和高效地消化组织方面的优异表现,也突显了其高样本回收率的优势。
在解离后获得的细胞类型中,非免疫细胞的比例显著高于手动消化的结果。其中,非免疫细胞中的上皮细胞、内皮细胞及成纤维细胞得率显著提升,分别为传统的2倍、1.4倍、1.3倍。由此可以看出,烈冰自动化组织解离仪可以更为充分的解离实质组织及细胞。
结果总结
通过烈冰智造自动化组织解离仪与传统水浴震荡法同步进行解离消化的对比实验,以比较两种组织解离方法的解离效果。烈冰自动化组织解离仪在单细胞悬液制备上展现出以下优势:
(1)解离获得的单细胞悬液碎片、杂质更少
(2)获取的单细胞悬液的细胞浓度更高,数量更多
(3)获取细胞的基因表达完整性更好
(4)对实质细胞解离效果更好