單細胞分析研究進展

石 蒙, 宋志花, 耿旭輝, 吳大朋, 關亞風*(. 中國科學院大連化學物理研究所, 中國科學院分離分析化學重點實驗室, 遼寧 大連 6023; 2. 中國科學院大學, 北京 00049)

鄒漢法研究員紀念專輯(下)·專論與綜述

單細胞分析研究進展

石 蒙1,2, 宋志花1,2, 耿旭輝1, 吳大朋1, 關亞風1*
(1. 中國科學院大連化學物理研究所, 中國科學院分離分析化學重點實驗室, 遼寧 大連 116023; 2. 中國科學院大學, 北京 100049)

單細胞分析可以揭示生命基本單元——細胞物質組成、生理行為的多樣性和差異性,是當今生命分析的主流前沿技術。同時,也對分析技術的定量檢測極限、分辨率和精密操控能力提出了新挑戰。文章著重從單細胞分離、檢測、成像等幾個主要方面,綜述了單細胞技術研究的最新進展,并對分離和檢測技術的發展作了展望。

單細胞;分離;檢測;成像;綜述

細胞是生物體形態結構和生命活動的基本單位。細胞在增殖、分化和代謝的過程中內因和外因共同作用,造就了細胞之間的差異性。即使是同源的兩個細胞,細胞內物質組成和含量也會有很大差異[1]。而群體細胞分析只能給出一個穩態的平均結果,無法表征細胞間的差異性。因此,在單細胞水平上對細胞中物質組成及細胞形態進行研究,對揭示細胞間的差異性和解釋某些生理行為具有重大意義。

單細胞分析技術應具備高靈敏度、高選擇性、高時空分辨等特點,原因如下:(1)單細胞的尺寸小。一般哺乳動物細胞的直徑約為10～20 μm,體積在pL級;植物細胞的直徑在～100 μm,體積在～1 nL。……