Naukowcy z New York Genome Centre tworzą tanie, drukowane urządzenie o otwartym kodzie źródłowym 3D do analizy pojedynczych komórek

Obecnie naukowcy z New York Genome Center (NYGC) i New York University (NYU) opracowali metodę bardziej przystępnej, szeroko rozpowszechnionej analizy pojedynczych komórek, wraz z utworzeniem kontrolera mikroprzepływowego z nadrukiem 3D. To przenośne urządzenie, o wielkości pudełka z bibułką, zostało już wykorzystane do badania osób z reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS) w Szpitalu Specjalnej Chirurgii (HSS), liderem w badaniach i leczeniu RA.

"Większość komercyjnych instrumentów mikrofluidycznych jest bardzo kosztownych; w rezultacie nie każde laboratorium ma dostęp do ekscytującej technologii do analizy pojedynczych komórek. Zaprojektowaliśmy instrument do mikroprzepływów kropelkowych, w szczególności Drop-seq, masowo równoległej technologii do sekwencjonowania RNA z pojedynczych komórek "- powiedział dr William Stephenson, starszy inżynier ds. Badań w NYGC's Technology Innovation Lab, który kierował opracowaniem instrumentu i jest głównym autorem badania.

Badanie, wraz z wyjaśnieniem dotyczącym nowego urządzenia, przedstawiono w pełni w niedawno opublikowanym dokumencie "Jednokomórkowe RNA-seq tkanki maziowej reumatoidalnego zapalenia stawów z użyciem niskiej -wielkie instrumentarium mikroprzepływowe. "Naukowcom udało się zsekwencjonować łącznie 20 387 pojedynczych komórek, co dało 13 odrębnych transkryptomalnie klastrów.

" Ten zestaw danych dał nam możliwość zidentyfikowania pojedynczych subpopulacji komórek, które mogłyby napędzać progresję RZS, nawet jeśli nie zostały wcześniej scharakteryzowane "- powiedział dr Rahul Satija, członek wydziału na Uniwersytecie NYGC, adiunkt w biologii na Uniwersytecie Nowojorskim w Nowym Jorku oraz główny autor badań. < p> Urządzenie jest nie tylko proste w użyciu, ale ma otwarte oprogramowanie i będzie działać w różnych eksperymentach z wykorzystaniem mikroprzepływów kropelkowych.

"Instrument składa się z komponentów elektronicznych i pneumatycznych przymocowanych do ramki drukowanej 3D . Cały system obsługiwany jest za pomocą oprogramowania sterującego za pomocą graficznego interfejsu użytkownika na ekranie dotykowym. Wymagający tylko standardowego ściennego gniazdka elektrycznego, instrument ma bardzo małą powierzchnię; wystarczająco mały, aby zmieścić się na blacie stołu lub w kapturze biokominka "- informują naukowcy w swoich artykułach.

" Całkowity koszt materiałów na budowę instrumentu to około 575 USD. Oznacza to około 20-krotną i 200-krotną redukcję kosztów w porównaniu do poziomu badawczego, opartego na pompach z mikropłytkami i komercyjnej platformy mikroprzepływowej, odpowiednio. "

Podczas badania naukowcy byli szczególnie zafascynowanijak różne wzory ekspresji genów były wyświetlane w 13 grupach.

"Mniej więcej w godzinę po wycięciu chirurgicznym poszczególne komórki z tkanek pacjentów zostały wyznakowane do sekwencjonowania pojedynczych komórek. Na podstawie tych prac sklasyfikowaliśmy nierozpoznane podtypy fibroblastów, które mogą okazać się ważnymi celami dla leków u naszych pacjentów z RA "- powiedziała Laura Donlin, współzarządzająca laboratorium HSS Precision Medicine Lab i adiunkt w Weill Cornell Medicine oraz wiodący autor badanie.

Dzięki cytometrii przepływowej zespół był w stanie potwierdzić istnienie tych nowych grup, jednocześnie zdając sobie sprawę, że wykazywały one "wyraźne wzorce lokalizacyjne" w tkance łącznej u pacjentów z RZS.

Podczas gdy naukowcy kontynuują prace nad tworzeniem atlasu pełnej komórki dla tkanki maziowej, planują również:

"Mamy nadzieję, że ten instrument obniży przeszkody związane z wykonywaniem eksperymentów z profilowaniem transkryptomu pojedynczych komórek w podstawowe badania i warunki kliniczne ", powiedział dr Stephenson

NYGC jest organizacją naukową i badawczą o charakterze non-profit, skupiającą się zarówno na badaniach biomedycznych, jak i opiece klinicznej. Celem pracy wykonanej w NYGC jest ostatecznie wykorzystanie badań genomowych do stworzenia ulepszonej diagnostyki, terapii i leczenia chorób występujących u ludzi. Przeczytaj więcej o NYGC tutaj.

Dalsze instrukcje dotyczące sterownika można znaleźć tutaj, wraz z instrukcją montażu. Wśród autorów badania znaleźli się William Stephenson, Laura T. Donlin, Andrew Butler, Cristina Rozo, Bernadette Bracken, Ali Rashidfarrokhi, Susan M. Goodman, Lionel B. Ivashkiv, Vivian P. Bykerk, Dana E. Orange, Robert B. Darnell, Harold P Swerdlow i Rahul Satija.