One drop at a time: toward droplet microfluidics as a versatile tool for single-cell analysis

2014年10月3日 NPG Asia Materials 6, e10 (2014) doi:10.1038/am.2014.86


油中水型液滴内に閉じ込められた細胞への液滴マイクロ流体工学技術の適用は、活動中の単一細胞を研究する強力な手段となる。ラドバウド大学(オランダ)のWilhelm Huckらはこのたび、単一細胞研究の重要性と、この分野への液滴マイクロ流体工学技術の適用について概説している。液滴マイクロ流体工学を利用した単一細胞解析は、他の手法とは異なり、細胞から放出される、あるいは細胞と相互作用する特定の化学物質を個々の細胞と関連付けることができる。しかしながら、液滴内での洗浄工程の実施や細胞を高いスループット率でモニタリング・操作する方法の改良など、技術的な課題はまだまだ多い。一方、現行の研究では複雑さの低減と感度の向上に重点が置かれている。著者らはまた、薬物や抗体の研究、単一細胞の遺伝子発現の追跡、細胞進化の研究、液滴融合時の細胞間相互作用の解析など、ほどなくルーティン化する可能性のある応用についても概説している。

Agata Rakszewska, Jurjen Tel, Venkatachalam Chokkalingam & Wilhelm TS Huck

Cytology: Dropping in on a single cell
Applying droplet microfluidics to cells trapped within water-in-oil droplets offers a powerful way to study single cells in action. Wilhelm Huck and colleagues at Radboud University in the Netherlands have reviewed the application of this technique and research toward the study of individual cells. Unlike most cell analysis methods, it allows specific chemicals to be associated with the individual cell they come from or interact with. Researchers are currently addressing many technical challenges, including performing washing steps inside droplets and developing better ways to monitor and manipulate the cells at high-throughput rates. Current work is focused on reducing the complexity and enhancing the sensitivity of the technique. The authors also review applications that could soon become routine, including drug and antibody studies, tracking single-cell gene expression, studies of cell evolution and analysis of cellular interactions when droplets fuse.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)