El primer sistema de instrumentos del mundo para la clasificación y secuenciación de células activadas por Raman (RACS-SEQ) se desarrolló recientemente en la ciudad de Qingdao, en el este de China. permitiendo la identificación funcional, clasificación y secuenciación de células individuales, sin etiquetas.

El sistema, desarrollado por científicos del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia de Ciencias de China, fue lanzado en la 20a Conferencia de Espectro Molecular de China y la Conferencia Anual de Espectroscopia de 2018 el 20 de octubre.

Una sola célula es la unidad básica de función y evolución de la mayoría de las formas de vida en la tierra. Para comprender por qué las células se diferencian entre sí e identificar rápidamente células y genes en términos de función objetivo, El perfilado funcional y la secuenciación a nivel de una sola célula son de gran importancia.

La clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS) es la estrategia y el instrumento más utilizados para la clasificación de células individuales. Sin embargo, Las células deben estar marcadas con fluorescencia (en ADN específico, biomarcadores de proteínas o metabolitos) antes de la citometría de flujo. Por lo tanto, células sin biomarcadores conocidos, células que no se pueden marcar con fluorescencia, y células que aún no se cultivan, están todos fuera del alcance de FACS.

"RACS-SEQ se ejecuta de una manera diferente, "dijo Xu Jian, director del Centro Unicelular de QIBEBT. "No requiere etiquetado de células, que supera las desventajas de FACS, y es generalmente aplicable a la plétora de tipos de células en la naturaleza ".

El sistema se basa en el concepto Ramanome y la invención de tecnologías clave, incluida la encapsulación de células activada por gravedad (RAGE) y la clasificación de células de microgotas activadas por Raman (RADS). Consta de cuatro módulos funcionales, incluyendo imágenes Raman de celda única, interpretación de los datos de Ramanome para el fenotipo y la función, y construcción de la biblioteca RACS-SEQ para las células individuales clasificadas.

El sistema RACS-SEQ está equipado con un sistema de información inteligente, que consta del Sistema de información de laboratorio Ramanome (RamLIS), Ramanome Explorer (RamEX) y Ramanome Database (RamDB). Los usuarios pueden adquirir datos Ramanome para muestras de forma rápida y precisa a través de RamLIS, procesar y extraer estos datos en línea a través de RamEX, y almacenar toda la información para el almacenamiento y la minería de datos futuros a través de RamDB. Las células individuales clasificadas por RAGE y RADS pueden luego someterse a secuenciación de células individuales, mediante extracción y amplificación de ácido nucleico unicelular en microgotas.

El sistema, a través de tecnologías novedosas como RAGE y RADS, no solo retiene la actividad celular después de la clasificación, pero también eleva en gran medida la calidad de los ensamblajes genómicos unicelulares. La cobertura del genoma de una sola célula bacteriana puede alcanzar el 95% utilizando el sistema RACS-SEQ, según MA Bo, líder de grupo de Microfluidics Systems, Centro de celda única. El sistema RACS-SEQ lanzado también incluye varios kits, como el kit de prueba de resistencia antimicrobiana clínica de una sola célula, el kit de amplificación del genoma unicelular post-RACS y el kit de microchip RAGE.

"[Este sistema] encontrará amplias aplicaciones en la investigación de microbiomas y biología sintética, y apoyar la biomedicina, bioseguridad, biotecnología industrial, así como industrias de biotecnología marina, "dijo Liu Chenli, director del Centro de Investigación en Ingeniería en Biología Sintética, Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen, Academia china de ciencias.