細(xì)胞聚焦技術(shù)賦能UP.SIGHT 2.0實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞分選全維升級(jí)
單細(xì)胞分離是細(xì)胞系開(kāi)發(fā)和單細(xì)胞組學(xué)分析的關(guān)鍵步驟。UP.SIGHT 2.0影像式單細(xì)胞打印與成像系統(tǒng)憑借其溫和可控的分選流程、高分選確認(rèn)度（提供噴嘴與目標(biāo)孔雙重圖像確認(rèn)）以及高克隆率，一直備受用戶(hù)信賴(lài)。如今，系統(tǒng)新增細(xì)胞聚焦功能，將單細(xì)胞分離的精準(zhǔn)性、穩(wěn)健性和效率推向全新高度。
什么是細(xì)胞聚焦技術(shù)？
細(xì)胞聚焦是UP.SIGHT 2.0的一項(xiàng)創(chuàng)新功能，利用聲泳技術(shù)——通過(guò)特定頻率的駐聲波將細(xì)胞精準(zhǔn)引導(dǎo)至噴嘴中心的“節(jié)點(diǎn)線”上，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞在分選前的有序排列。
這意味著細(xì)胞不再是隨機(jī)地從各個(gè)方向接近噴嘴，而是像士兵列隊(duì)一樣，在分選前被精準(zhǔn)地排列在一條直線上（圖1）。這種高度受控的方式，為后續(xù)的細(xì)胞識(shí)別、測(cè)量和分選奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
圖1. 細(xì)胞聚焦的分選原理
(左) 標(biāo)準(zhǔn)分選模式下，細(xì)胞從不同方向接近噴嘴。(右) 開(kāi)啟細(xì)胞聚焦后，細(xì)胞被聲波精準(zhǔn)排列在噴嘴中心線。
細(xì)胞聚焦技術(shù)三大核心優(yōu)勢(shì)
1. 測(cè)量更精準(zhǔn)，分選決策更可靠
細(xì)胞的大小、圓度與熒光信號(hào)是UP.SIGHT 2.0進(jìn)行細(xì)胞識(shí)別與分選的關(guān)鍵依據(jù)，其測(cè)量精度直接決定分選結(jié)果的可靠性。細(xì)胞聚焦功能通過(guò)聲波引導(dǎo)，使細(xì)胞精準(zhǔn)定位至噴嘴中心，并以高度受控的方式通過(guò)檢測(cè)區(qū)域。這種方式從原理上避免了細(xì)胞偏離中心時(shí)因“陰影效應(yīng)”導(dǎo)致的測(cè)量誤差（圖2），從而顯著提升了關(guān)鍵參數(shù)測(cè)量的一致性與準(zhǔn)確性。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在使用性質(zhì)均一的聚苯Polystyrene微珠進(jìn)行測(cè)試時(shí)，開(kāi)啟細(xì)胞聚焦后，細(xì)胞大小、圓度及熒光信號(hào)的測(cè)量值分布更集中，峰型更單一（圖3）。特別是在圓度測(cè)量方面，標(biāo)準(zhǔn)模式下因邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的約0.3誤差峰被完全消除，大大提升了細(xì)胞分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性與分選流程的穩(wěn)健性。圖4進(jìn)一步通過(guò)散點(diǎn)圖顯示，使用細(xì)胞聚焦后數(shù)據(jù)聚類(lèi)更加緊密，使用戶(hù)能夠更清晰地區(qū)分不同細(xì)胞群體，設(shè)定更合理的分選閾值，從而實(shí)現(xiàn)更可靠、高效的分選。 
圖2. 開(kāi)啟細(xì)胞聚焦（綠色）后，微珠的直徑、圓度和熒光信號(hào)測(cè)量值的分布比標(biāo)準(zhǔn)模式（藍(lán)色）更集中、精準(zhǔn)。
圖3. 比較使用UP.SIGHT 2.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分選與采用細(xì)胞聚焦分選時(shí)，聚苯Polystyrene微珠在尺寸、圓度及熒光信號(hào)上的測(cè)量值分布。所示概率密度基于超過(guò)500個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算得出。
圖4. 聚苯Polystyrene微珠的尺寸、圓度及熒光信號(hào)測(cè)量值。圖中展示了使用UP.SIGHT 2.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分選（藍(lán)色）與采用細(xì)胞聚焦分選（綠色）的測(cè)量結(jié)果分布。
2. 分選更高效，低濃度樣本處理能力顯著提升
處理珍貴且細(xì)胞稀少的樣本（如臨床樣本）時(shí)，分選效率至關(guān)重要。傳統(tǒng)分選模式下，低濃度會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞出現(xiàn)在噴嘴的頻率降低，從而拖慢整個(gè)流程。細(xì)胞聚焦通過(guò)將細(xì)胞“匯集”到噴嘴中心，有效提高了局部的細(xì)胞濃度，從根本上優(yōu)化了低濃度樣本的處理效率。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：為量化效率提升，我們使用不同濃度的聚苯Polystyrene微珠進(jìn)行了分選耗時(shí)測(cè)試。結(jié)果顯示，細(xì)胞聚焦技術(shù)能顯著縮短分選時(shí)間：在0.5×10⁶ beads/mL濃度下，分選一塊384孔板僅需7分05秒，效率提升10.5%；當(dāng)濃度降至0.25×10⁶ beads/mL時(shí)，效率提升幅度進(jìn)一步擴(kuò)大至13.6%。此外，該技術(shù)通過(guò)將微珠穩(wěn)定引導(dǎo)至噴嘴中心，有效降低了因“陰影效應(yīng)”導(dǎo)致的無(wú)效事件，使檢測(cè)更為穩(wěn)健。這對(duì)于從珍貴稀少樣本中快速獲得單克隆，實(shí)現(xiàn)了效率與成功率的雙重提升。
圖5. 采用標(biāo)準(zhǔn)工作流程（灰色）與細(xì)胞聚焦工作流程（藍(lán)色）分選384孔板的平均耗時(shí)對(duì)比。
3. 細(xì)胞更健康，確保后續(xù)生長(zhǎng)潛能
在細(xì)胞系開(kāi)發(fā)等下游應(yīng)用中，確保單細(xì)胞在分選后仍能高效形成克隆是成功的關(guān)鍵前提。因此，用戶(hù)非常關(guān)注聲泳細(xì)胞聚焦技術(shù)是否會(huì)影響細(xì)胞活力。盡管已有權(quán)威文獻(xiàn)（如Wiklund, 2012）指出聲壓波對(duì)細(xì)胞活性無(wú)損，為驗(yàn)證該結(jié)論完全適用于本系統(tǒng)，我們?cè)O(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：將應(yīng)用細(xì)胞聚焦技術(shù)分選出的單細(xì)胞，與在同一設(shè)備上通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)流程分選的 CHO-K1細(xì)胞，在集落形成能力上進(jìn)行直接比較。結(jié)果顯示，分選7天后，細(xì)胞聚焦組的集落形成率為83%，與標(biāo)準(zhǔn)組的78%相當(dāng)，差異處于正常實(shí)驗(yàn)波動(dòng)范圍內(nèi)（圖6）。這表明基于聲泳的細(xì)胞聚焦是一種高度溫和且無(wú)損的技術(shù)，不影響細(xì)胞的后續(xù)增殖能力。 
圖6. 標(biāo)準(zhǔn)工作流程與應(yīng)用細(xì)胞聚焦工作流程下單細(xì)胞（CHO）集落形成概率對(duì)比。
結(jié)論
UP.SIGHT 2.0系統(tǒng)新搭載的細(xì)胞聚焦功能，基于聲泳技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞分離在精準(zhǔn)性、效率與穩(wěn)健性上的全面跨越。
該技術(shù)通過(guò)將細(xì)胞精準(zhǔn)引導(dǎo)并有序排列于噴嘴中心，從原理上優(yōu)化了分選流程，并帶來(lái)三大核心優(yōu)勢(shì)：第一，精準(zhǔn)測(cè)量，通過(guò)消除“陰影效應(yīng)”，顯著提升細(xì)胞大小、圓度及熒光信號(hào)等關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確性，為分選決策奠定可靠基礎(chǔ)；第二，高效分選，在處理低濃度珍貴樣本時(shí)，能有效縮短分選時(shí)間超過(guò)10%，大幅提升實(shí)驗(yàn)通量；第三，確保活力，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該技術(shù)流程高度溫和，對(duì)細(xì)胞活力及后續(xù)增殖能力無(wú)負(fù)面影響，保障下游應(yīng)用的可靠性。細(xì)胞聚焦不僅是技術(shù)的功能升級(jí)，更是方法論的飛躍。
UP.SIGHT 2.0將借此為抗體開(kāi)發(fā)、細(xì)胞治療及前沿基礎(chǔ)研究提供更卓越的單細(xì)胞分離解決方案，助您以更高成功率加速科研進(jìn)程。
什么是細(xì)胞聚焦技術(shù)？
細(xì)胞聚焦是UP.SIGHT 2.0的一項(xiàng)創(chuàng)新功能，利用聲泳技術(shù)——通過(guò)特定頻率的駐聲波將細(xì)胞精準(zhǔn)引導(dǎo)至噴嘴中心的“節(jié)點(diǎn)線”上，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞在分選前的有序排列。
這意味著細(xì)胞不再是隨機(jī)地從各個(gè)方向接近噴嘴，而是像士兵列隊(duì)一樣，在分選前被精準(zhǔn)地排列在一條直線上（圖1）。這種高度受控的方式，為后續(xù)的細(xì)胞識(shí)別、測(cè)量和分選奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
圖1. 細(xì)胞聚焦的分選原理
(左) 標(biāo)準(zhǔn)分選模式下，細(xì)胞從不同方向接近噴嘴。(右) 開(kāi)啟細(xì)胞聚焦后，細(xì)胞被聲波精準(zhǔn)排列在噴嘴中心線。
細(xì)胞聚焦技術(shù)三大核心優(yōu)勢(shì)
1. 測(cè)量更精準(zhǔn)，分選決策更可靠
細(xì)胞的大小、圓度與熒光信號(hào)是UP.SIGHT 2.0進(jìn)行細(xì)胞識(shí)別與分選的關(guān)鍵依據(jù)，其測(cè)量精度直接決定分選結(jié)果的可靠性。細(xì)胞聚焦功能通過(guò)聲波引導(dǎo)，使細(xì)胞精準(zhǔn)定位至噴嘴中心，并以高度受控的方式通過(guò)檢測(cè)區(qū)域。這種方式從原理上避免了細(xì)胞偏離中心時(shí)因“陰影效應(yīng)”導(dǎo)致的測(cè)量誤差（圖2），從而顯著提升了關(guān)鍵參數(shù)測(cè)量的一致性與準(zhǔn)確性。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在使用性質(zhì)均一的聚苯Polystyrene微珠進(jìn)行測(cè)試時(shí)，開(kāi)啟細(xì)胞聚焦后，細(xì)胞大小、圓度及熒光信號(hào)的測(cè)量值分布更集中，峰型更單一（圖3）。特別是在圓度測(cè)量方面，標(biāo)準(zhǔn)模式下因邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的約0.3誤差峰被完全消除，大大提升了細(xì)胞分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性與分選流程的穩(wěn)健性。圖4進(jìn)一步通過(guò)散點(diǎn)圖顯示，使用細(xì)胞聚焦后數(shù)據(jù)聚類(lèi)更加緊密，使用戶(hù)能夠更清晰地區(qū)分不同細(xì)胞群體，設(shè)定更合理的分選閾值，從而實(shí)現(xiàn)更可靠、高效的分選。
圖2. 開(kāi)啟細(xì)胞聚焦（綠色）后，微珠的直徑、圓度和熒光信號(hào)測(cè)量值的分布比標(biāo)準(zhǔn)模式（藍(lán)色）更集中、精準(zhǔn)。
圖3. 比較使用UP.SIGHT 2.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分選與采用細(xì)胞聚焦分選時(shí)，聚苯Polystyrene微珠在尺寸、圓度及熒光信號(hào)上的測(cè)量值分布。所示概率密度基于超過(guò)500個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算得出。
圖4. 聚苯Polystyrene微珠的尺寸、圓度及熒光信號(hào)測(cè)量值。圖中展示了使用UP.SIGHT 2.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分選（藍(lán)色）與采用細(xì)胞聚焦分選（綠色）的測(cè)量結(jié)果分布。
2. 分選更高效，低濃度樣本處理能力顯著提升
處理珍貴且細(xì)胞稀少的樣本（如臨床樣本）時(shí)，分選效率至關(guān)重要。傳統(tǒng)分選模式下，低濃度會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞出現(xiàn)在噴嘴的頻率降低，從而拖慢整個(gè)流程。細(xì)胞聚焦通過(guò)將細(xì)胞“匯集”到噴嘴中心，有效提高了局部的細(xì)胞濃度，從根本上優(yōu)化了低濃度樣本的處理效率。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：為量化效率提升，我們使用不同濃度的聚苯Polystyrene微珠進(jìn)行了分選耗時(shí)測(cè)試。結(jié)果顯示，細(xì)胞聚焦技術(shù)能顯著縮短分選時(shí)間：在0.5×10⁶ beads/mL濃度下，分選一塊384孔板僅需7分05秒，效率提升10.5%；當(dāng)濃度降至0.25×10⁶ beads/mL時(shí)，效率提升幅度進(jìn)一步擴(kuò)大至13.6%。此外，該技術(shù)通過(guò)將微珠穩(wěn)定引導(dǎo)至噴嘴中心，有效降低了因“陰影效應(yīng)”導(dǎo)致的無(wú)效事件，使檢測(cè)更為穩(wěn)健。這對(duì)于從珍貴稀少樣本中快速獲得單克隆，實(shí)現(xiàn)了效率與成功率的雙重提升。
圖5. 采用標(biāo)準(zhǔn)工作流程（灰色）與細(xì)胞聚焦工作流程（藍(lán)色）分選384孔板的平均耗時(shí)對(duì)比。
3. 細(xì)胞更健康，確保后續(xù)生長(zhǎng)潛能
在細(xì)胞系開(kāi)發(fā)等下游應(yīng)用中，確保單細(xì)胞在分選后仍能高效形成克隆是成功的關(guān)鍵前提。因此，用戶(hù)非常關(guān)注聲泳細(xì)胞聚焦技術(shù)是否會(huì)影響細(xì)胞活力。盡管已有權(quán)威文獻(xiàn)（如Wiklund, 2012）指出聲壓波對(duì)細(xì)胞活性無(wú)損，為驗(yàn)證該結(jié)論完全適用于本系統(tǒng)，我們?cè)O(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：將應(yīng)用細(xì)胞聚焦技術(shù)分選出的單細(xì)胞，與在同一設(shè)備上通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)流程分選的 CHO-K1細(xì)胞，在集落形成能力上進(jìn)行直接比較。結(jié)果顯示，分選7天后，細(xì)胞聚焦組的集落形成率為83%，與標(biāo)準(zhǔn)組的78%相當(dāng)，差異處于正常實(shí)驗(yàn)波動(dòng)范圍內(nèi)（圖6）。這表明基于聲泳的細(xì)胞聚焦是一種高度溫和且無(wú)損的技術(shù)，不影響細(xì)胞的后續(xù)增殖能力。
圖6. 標(biāo)準(zhǔn)工作流程與應(yīng)用細(xì)胞聚焦工作流程下單細(xì)胞（CHO）集落形成概率對(duì)比。
結(jié)論
UP.SIGHT 2.0系統(tǒng)新搭載的細(xì)胞聚焦功能，基于聲泳技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞分離在精準(zhǔn)性、效率與穩(wěn)健性上的全面跨越。
該技術(shù)通過(guò)將細(xì)胞精準(zhǔn)引導(dǎo)并有序排列于噴嘴中心，從原理上優(yōu)化了分選流程，并帶來(lái)三大核心優(yōu)勢(shì)：第一，精準(zhǔn)測(cè)量，通過(guò)消除“陰影效應(yīng)”，顯著提升細(xì)胞大小、圓度及熒光信號(hào)等關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確性，為分選決策奠定可靠基礎(chǔ)；第二，高效分選，在處理低濃度珍貴樣本時(shí)，能有效縮短分選時(shí)間超過(guò)10%，大幅提升實(shí)驗(yàn)通量；第三，確保活力，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該技術(shù)流程高度溫和，對(duì)細(xì)胞活力及后續(xù)增殖能力無(wú)負(fù)面影響，保障下游應(yīng)用的可靠性。細(xì)胞聚焦不僅是技術(shù)的功能升級(jí)，更是方法論的飛躍。
UP.SIGHT 2.0將借此為抗體開(kāi)發(fā)、細(xì)胞治療及前沿基礎(chǔ)研究提供更卓越的單細(xì)胞分離解決方案，助您以更高成功率加速科研進(jìn)程。
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