[科普中国]-全球首发商品化单细胞精准分选仪

2019年4月29日，在吉林长春国家光电国际创新园，一个小型会议正在召开，对媒体公布了一个好消息：2019年2月，中科院长春光机所李备团队研发的单细胞精准分选仪研制成功，这台分选仪也是目前世界上公开发布的第一款基于激光精准分选技术的商业化单细胞分离产品。该设备可实现对复杂生物样本中单细胞的精准分离，可实现高效、自动化单细胞分选，突破了我国单细胞研究与产业化应用瓶颈。

与传统的流式细胞分选技术相比，该技术不对细胞进行任何“修饰”，即可实现精准分选，可最大程度保持细胞本来的状态；同时，对不同类型、尺寸的细胞具有良好的普适性，可应对各种性状的复杂生物样本，特别适用于微生物单细胞分选。

自主研发，突破瓶颈，一跃进入世界先进行列

单细胞精准分选仪是目前世界上公开发布的第一款基于激光精准分选技术的商业化单细胞分离产品。

图1.单细胞精准分选仪

该设备可实现对复杂生物样本中单细胞的精准分离，具有无标记、非接触、准确率高、广泛适用等特点。

其原理为：这项技术的原理为激光与特殊介质的相互作用，这个过程就好比让细胞安置在飞机的弹射座椅上，当锁定目标细胞后，就操作弹射座椅，将此细胞从群体中分离出来。

图2.单细胞精准分选技术原理图

利用这台仪器，与单细胞图像智能识别软件、自动化分选与收集装置相结合，可实现高效、自动化单细胞分选，突破了我国单细胞研究与产业化应用瓶颈。

百步穿杨、隔空取物，看单细胞精准分选仪有何神功

与当前应用最为广泛的流式细胞分选技术相比，单细胞精准分选技术有两项独门绝技：百步穿杨和隔空取物。

百步穿杨：对于由成千上万个细胞组成的生物样本，流式细胞分选更擅长将其中尺寸较大（10微米以上）、类型相同的细胞分选出来，但对于尺寸几微米甚至更小的微生物细胞、或某个特定的目标细胞分选，流式细胞仪就显得有些力不从心了。而单细胞精准分选仪通过与显微成像系统配合，可对复杂生物样本中任一目标细胞进行分选，真正实现“精准分选”。

隔空取物：流式细胞分选分选过程中，高流速容易对细胞造成损伤；而单细胞激光弹射技术在分选时，激光只作用于分选芯片的特殊材料上，目标细胞随材料一起被弹出，这种隔空取物的方式几乎对细胞没有损伤。

凭着这两项绝技，单细胞精准分选仪可以实现对复杂环境样品中具有特殊功能的细胞进行分选、研究和培养，可能促进医疗、健康、制药、环境等领域产生重大突破。

不仅如此，单细胞精准分选仪在成本价格上较流式细胞分选仪也有明显优势，更为重要的是它打破了国外厂商在细胞分选技术上的垄断，将使单细胞分选技术真正成为生命、医疗、环境等各领域科学家手中的利器。

从3人到30余人 2年时间实现“第一”

中科院长春光机所于2017年4月引进牛津大学李备博士，开始单细胞精准分选仪产业化研究，并于2018年初投资成立了长春长光辰英生物科学仪器有限公司。到现在，团队由最初3人到现在30余人，申请核心技术专利2项，成功研发出三代单细胞精准分选仪，为我国在成熟的单细胞分选技术以及商品化单细胞分选设备方面开创了新途径，为单细胞研究打下良好基础。

随着单细胞研究已成国际科研热点，单细胞的产业化应用必将是未来精准医疗、生物制药、全民健康、环境资源等众多行业的发展方向。长春长光辰英生物科学仪器有限公司单细胞精准分选仪的研制成功，突破了我国单细胞研究与产业化应用最大瓶颈，为探索单细胞生命科学提供一个有效方法，为解密生命密码提供一个有力工具。

“单细胞精准分选仪”会带来什么改变？

这台单细胞精准分选仪也是目前全球首款公开发布的、基于激光精准分选技术的商业化单细胞分离产品，它具有适用性广、智能化高、分选精准、应用性强等特点，可广泛用于医疗、健康、制药、生物科技，环境等领域，并助力这些研究领域产生新的重大突破。

在微生物技术领域，利用此项技术，可以在复杂的微生物样本中，解析、筛选具有特殊生物功能的微生物细胞，从而在农业固氮，海洋固碳，分解污染物等方向有望产生重大突破。

在医疗领域，单细胞精准分选仪可快速定位并分离临床样本中的病原微生物，从而及时指导用药，为重症感染患者争取黄金治疗期，防止抗生素滥用。

在生物制药领域，通过对具有特殊生理功能或代谢产物的微生物的快速、定向分选，大幅缩短制药菌制备周期、加速新药研发进程。

未来，单细胞激光精准分选技术将为微生物资源利用、疾病诊断、制药工程、健康管理等领域提供可靠的单细胞分选解决方案，推动单细胞研究领域快速发展，为生命科学打开一个全新世界。