新型定量微流控装置用于促进轴突转录组分析

微流控装置是研究神经元轴突mRNA定位和翻译的有力工具。除了轴突的特定操作和测量外，微流控装置还用于收集轴突以进行轴突转录组分析。然而，传统的两腔室和三腔室微流控装置在收集轴突的纯度或数量上都有局限性。 近日，南方科技大学生命科学学院神经生物学系姬生健课题组在学术期刊Lab on a Chip上在线发表了题为“Facilitation of axonal transcriptome analysis with quantitative microfluidic devices”的研究论文。该研究中新设计的定量微流控装置显著地提高了轴突RNA的收集效率，成功地解决了研究轴突转录组时轴突RNA收集的难题。该研究一发表即被收录进Lab on a Chip 2023热门文章。

该微流控装置主要用来培养神经细胞，利用该装置内的微槽可实现神经元轴突与神经元胞体的流体分离，从而能够对轴突进行特异性的处理和测量。不仅如此，该装置还可以用来收集轴突RNA进行转录组分析。但是，使用传统的微流控装置收集轴突RNA时，不仅收集量低，而且很难避免胶质细胞的胞体污染。为了解决这些问题，姬生健课题组和Jaewon Park课题组合作设计了两种新的定量微流控装置，分别是多腔双室定量微流控装置（MQBC）和长腔三室定量微流控装置（LQTC）。



多腔双室定量微流控装置（MQBC）和长腔三室定量微流控装置（LQTC）示意图   新设计的MQBC和LQTC不仅成功地解决了胞体污染的情况，而且极大地提高了轴突RNA收集效率。与传统的微流控装置相比，使用MQBC和LQTC后RNA收集效率最高可以提高77倍。利用这些装置分别收集了三类不同神经元的轴突RNA（小鼠海马齿状回颗粒细胞、小鼠视网膜神经节细胞以及小鼠背根神经节细胞），并比较了这三类神经元的轴突转录组。研究结果表明，这些新设计的定量微流控装置成功地促进了轴突转录组分析，这些装置将成为研究轴突转录组以及轴突局部翻译的重要工具。

 

多腔双室定量微流控装置（MQBC）和长腔三室定量微流控装置（LQTC）与传统三腔室微流控装置的对比   





审核编辑：刘清