在生命科學的浩瀚領域中，對細胞的研究一直是核心課題。隨著技術的不斷進步，單細胞水平的研究逐漸成為熱點，而單細胞提取技術則是開啟這一微觀世界大門的關鍵鑰匙。 單細胞提取，簡單來說，就是從大量細胞群體中精確分離出單個細胞的過程。這一技術的重要性不言而喻。傳統的細胞研究往往基于細胞群體的平均數據，然而細胞群體是異質性的，其中每個細胞都可能具有獨特的生物學特性。單細胞提取能夠讓科研人員深入了解單個細胞的基因表達、代謝活動等信息，從而揭示細胞間的差異和功能，為疾病的早期診斷、個性化治療以及生物發育機制的研究等提供更精準的數據支持。 目前，單細胞提取技術多種多樣，各有其特點和適用范圍。其中，顯微操作法是一種較為經典的方法。它借助顯微鏡的高分辨率，利用微吸管或微針等工具，直接從細胞群體中挑選出目標單細胞。這種方法操作直觀、準確性高，但對操作人員的技術要求極，且通量較低，不適用于大規模的細胞提取。
激光捕獲顯微切割技術則結合了激光技術和顯微鏡技術。通過激光束的精確聚焦，將目標單細胞從組織切片中切割下來并收集。該方法可以在保持細胞形態和組織結構的前提下進行單細胞提取，適用于對組織中特定細胞的研究，但設備成本較高。
微流控技術是近年來發展迅速的單細胞提取技術。它利用微通道和微結構對細胞進行操控和分離。微流控芯片可以精確控制細胞的流動和分布，實現高通量的單細胞提取。這種技術具有自動化程度高、試劑消耗少等優點，在單細胞測序等領域得到了廣泛應用。
Single Cellome™Unit SU10單細胞提取系統能夠將物質（如基因組編輯工具）直接遞送至靶向單細胞的細胞質或細胞核。它還可以在單細胞上進行采樣。它適合與倒置光學顯微鏡和立體顯微鏡一起使用。顯微鏡不包括在SU10中。
Single Cellome™Unit SU10單細胞提取系統可自動進行細胞表面檢測、插入并遞送至細胞。該過程大約需要10秒，成功率為90%。（橫河電機進行的實驗）
使用SU10，以前由經驗豐富的研究人員手動執行的操作變得容易得多。
SU10的優勢
除單細胞靶向，直接遞送至細胞核或細胞質
•從細胞核或細胞質中進行納米點采樣
•細胞損傷小
•自動、高速、高成功率
特點
1、微創納米移液器
SU10能在單個細胞的目標位置注入基因和藥物等物質，并抽吸細胞內物質。與用于執行此類任務的微米級移液器相比，SU10采用的納米移液器針頭外徑約100納米(nm)，是生物學研究領域可用的最小移液器之一。該納米移液器的針頭比SU10所分析的細胞小得多，只有微小的侵入性，因此可實現活細胞的單細胞分析。
2、通過自動化分析提高效率
SU10可自動執行一系列步驟，從檢測細胞表面開始，一直到細胞表面穿透，再到將物質注入細胞或從細胞中抽吸，所有這些步驟迄今為止仍需由熟練的研究人員手工操作。使用SU10，就能輕松進行活細胞注射和抽吸操作。
應用示例
展望未來，這項技術將沿著多個關鍵方向蓬勃發展，為生命科學研究和醫學應用帶來翻天覆地的變化。
技術精度與通量的雙重飛躍
未來，單細胞提取技術將在精度和通量上實現質的提升。一方面，隨著納米技術和微納加工工藝的不斷進步，提取工具將更加精細，能夠實現對微小細胞甚至亞細胞結構的精準捕獲，誤差率大幅降低。例如，可能會開發出基于納米探針的提取技術，其可以像“納米鑷子”一樣精準地從復雜細胞環境中夾取目標細胞。另一方面，通量也將顯著提高。目前的高通量技術已經取得了一定進展，但未來會有更高效的微流控芯片和自動化系統出現，能夠在短時間內處理數以萬計甚至更多的細胞，大大加快研究進程。
與多組學技術深度融合
單細胞提取技術不會孤立發展，而是會與基因組學、轉錄組學、蛋白質組學等多組學技術深度融合。通過將單細胞提取與這些技術相結合，可以全面、系統地分析單個細胞的遺傳信息、基因表達水平和蛋白質特征等。例如，在提取單細胞后，能夠同時對其基因組進行測序、分析轉錄本表達情況以及檢測蛋白質的種類和含量，從而構建出單細胞的完整分子圖譜，為深入理解細胞功能和疾病機制提供數據支持。
智能化與自動化升級
智能化和自動化是未來技術發展的重要趨勢，單細胞提取技術也不例外。未來的單細胞提取設備將配備先進的人工智能算法和機器學習模型，能夠自動識別目標細胞、優化提取參數，并實時監測提取過程。操作人員只需將樣本放入設備，系統就能自動完成細胞提取和后續分析，大大減少了人為誤差和勞動強度。同時，設備還可以通過網絡實現遠程操作和數據共享，方便全球科研人員進行合作研究。
臨床應用的廣泛拓展
單細胞提取技術在臨床領域的應用將越來越廣泛。在腫瘤診斷方面，它可以幫助醫生更早地發現腫瘤細胞的異質性，為個性化治療方案的制定提供依據。通過提取患者體內的循環腫瘤細胞，分析其基因突變和表達特征，能夠精準選擇合適的靶向藥物。在再生醫學中，單細胞提取技術可以用于分離和培養具有特定功能的干細胞，為組織修復和器官再生提供種子細胞。此外，在傳染病診斷、神經系統疾病研究等領域，單細胞提取技術也將發揮重要作用。
跨學科合作催生創新成果
單細胞提取技術的發展需要生物學、物理學、化學、工程學等多個學科的交叉融合。未來，不同學科的科研人員將加強合作，共同攻克技術難題。例如，物理學家可以利用先進的光學和電學原理開發新的細胞檢測和提取方法；化學家可以合成新型的生物材料用于細胞標記和分離；工程師則可以設計和制造更加精密的提取設備。跨學科的合作將催生更多的創新成果，推動單細胞提取技術不斷向前發展。
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