基于微流控芯片的单细胞RNA测序技术

束璐茜，张炎（昆明理工大学理学院）

摘要：细胞异质性是理解胚胎发育、疾病演化等生命过程的关键，而传统群体细胞RNA测序无法解析单细胞层面的基因表达差异。单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）虽能在单细胞分辨率下构建转录组图谱，但其面临单细胞分离捕获效率低、RNA微量操作偏差大等挑战。以微流控芯片为技术载体的scRNA⁃seq通过微米级流体操控系统，将单细胞分离、裂解、逆转录、扩增及测序文库构建等流程集成化，实现了高通量、低样本损耗及自动化操作，显著提升了scRNA⁃seq的效率与数据可靠性。本文概述了scRNA⁃seq的测序流程，包括单细胞的分离与捕获、RNA提取、逆转录与扩增、单细胞测序等步骤，分析了微流控芯片在适配单细胞、精准控制反应体积和实现流程自动化等方面的核心优势，并简述了代表性平台Fluidigm C1、10X GenomicsChromium及BD Rhapsody的技术原理与特点。微流控芯片技术为scRNA⁃seq提供了高效、精准的技术平台，未来随着芯片设计的不断优化与多组学整合分析能力的提升，我们期待其在解析复杂生物系统、揭示疾病机制乃至推动精准医疗方面发挥更为深远的作用。

关键词：单细胞RNA测序；微流控芯片；Fluidigm C1；10X Genomics；BD Rhapsody