单细胞分析技术在干细胞异质性研究中的应用(5)

另外，随着新一代测序成本的降低，文库制备正成为最终实验总成本中越来越重要的因素。MORA- CASTILLA等[55]提出了一个高通量的工作方案，应用于单细胞的转录组测序，其中使用单细胞自动制备系统(Fluidigm)制备单细胞RNA-seq文库，能够显著降低文库制备反应体积并增加反应数量。为了确定文库的质量，将该系统应用于对体外分化为胰腺细胞早期阶段的人胚胎干细胞进行分析。分析所得到的单细胞RNA-seq数据，确定该系统的可重复性及其区分不同分化阶段的细胞之间以及每个阶段内各个细胞之间的能力。

总之，随着干细胞的异质性问题得到广泛的重视，单细胞基因组测序与转录组分析扮演越来越重要的角色。近年来技术的发展使基因组测序与转录组分析获得了可靠的结果，解决干细胞分化的异质性问题指日可待。

3 结论及展望 Conclusions and prospects

干细胞包括人诱导多能干细胞是治疗用途的有力候选者，具有替代缺陷细胞、改善损伤或疾病环境、促进功能恢复的潜力。但干细胞在增殖、分化和代谢过程中，不可避免地使细胞与细胞间产生异质性，其物质组成与含量会有很多差异，并在许多生物过程中发挥重要作用，包括细胞命运决定[56]。因此，通过单细胞分析了解干细胞的异质性至关重要[57]。

微流体技术已经实现了单细胞水平的细胞培养、分析、分选、基因组学和蛋白质组学等重要应用，还可以严格控制培养参数和精确监测干细胞行为。随着与微流体相关的关键技术的成熟，微流体装置的多功能性和控制精度得到了极大的改善，未来将对干细胞领域的单细胞分析发挥很大的作用，但目前微流体技术的难点在于从异质溶液中有效提取、分离和图案化单细胞并且还要保持它们的活性，操作复杂，未来有待改进。在应用上，少量细胞易附着在孔的倾斜壁上，将多余的细胞悬液种植在额外的操作井内可减少黏附并降低误差。很多研究缺乏自动检测功能(例如用于自动x/y运动的平板读数器或编程显微镜表)，限制了在合理时间范围内可检测井的数量，未来需进一步提高单个克隆的自动检测能力，使其更接近真正的高通量单细胞装置。微流体微环境与体内情况之间存在差距，捕获在微流体阵列或液滴中单细胞的微环境可能与体内情况不同，并且缺少对细胞生理生化指标的高通量快速检测方法，未来需要进一步提供设备的灵敏度。微流体芯片质量的可重复性、稳定性以及价格等因素还有大量工作有待完成。单细胞机器人作为一门高通量筛选的新兴技术，在操作上较微流体技术更简便，深受科学家们的重视。该文章对近年来干细胞领域具有代表性的单细胞分离与提取技术、检测技术进行综述，但不能忽视其他技术对单细胞分析所做的贡献，如单细胞的磁捕获法、成像技术、质谱分析等。总体而言，随着单细胞高通量技术的发展，新一代检测技术与多种原位技术的结合将使人们能够全面了解细胞网络和组织结构。

作者贡献：综述构思及设计为通讯作者，资料分析与整理由所有作者完成，第一作者起草，通讯作者校审。

经费支持：该文章接受了“国家自然科学基金(，)”“海南省重点研发计划项目(ZDYF)”“海南省国际合作项目(KJHZ2015-09)”“海南省卫生计生行业科研项目(琼卫科教[2018]10 号18A)”“海南医学院科研培育基金项目(HY2018-20)”“海南省研究生创新科研课题(Hys2019-311)”“海南省重点研发计划项目(ZDYF)”的资助。所有作者声明，经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

利益冲突：文章的全部作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

写作指南：该研究遵守《系统综述和荟萃分析报告规范》(PRISMA 指南)。

文章查重：文章出版前已经过专业反剽窃文献检测系统进行3 次查重。

文章外审：文章经小同行外审专家双盲外审，同行评议认为文章符合期刊发稿宗旨。

文章版权：文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。

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[1]NOLBRANT S, HEUER A, PARMAR M, et of high-purity human ventral midbrain dopaminergic progenitors for in vitro maturation and intracerebral ;12(9):1962-1979.

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0128/331.html