近日，星賽生物宣布EasySort單細胞微液滴分選系列產品升級，在芯片、硬件及軟件三方面全維度創新和性能提升。其中，業內首創光鑷輔助靜態池成像分選技術在芯片上的應用可支持精確索引細胞分選，而新增的獨創EasySort AUTO自動化模塊及相關軟件升級，使得顯微鏡可以智能化發現目標單細胞，并自動化分離獲取，實現30秒內“精準擒拿”目標活體單細胞，單細胞得率達93%。升級產品可以更智能化、自動化的方式解決研究人員在單細胞分選環節一直以來的難題——“看得到，拿不出”，實現精細到不同細胞形態階段的“所見即所得”，為微生物資源的探測和挖掘提供了有力手段。
圖1：EasySort AUTO提升活體單細胞分選的自動化與智能化程度
此前，星賽生物EasySort系列于今年年初發布，是一款可實現原位狀態下活性單細胞精準分選的裝備，目前包括Lego（可將顯微鏡升級為單細胞分選儀）和Compact（高度集成化的單細胞智能分選儀）兩個型號。通過耦聯光鑷和微液滴技術，EasySort為單細胞的觀測監測、捕獲操縱、分離提取提供系統化解決方案。而此次產品升級進一步應用了多個業內獨創專利技術，使活體單細胞分析分選更精準、更智能、更高效，為后續單細胞多組學研究提供了更多科研創新思路。
實驗數據顯示，升級EasySort系統搭載的AI輔助圖像識別算法對目標細胞識別的準確率達80%；系統嵌入的光鑷技術可以捕捉并精準操控目標細胞；基于界面接觸的微量液體分離專利技術，目標細胞能夠以單管單細胞（One-Cell-One-Tube）的形式自動收集于PCR管中，通量為~120細胞/小時，單細胞率高于93%。該系統分選的目標單細胞可以直接開展單細胞測序、培養等工作，單細胞測序成功率高于84.2%，酵母細胞和大腸桿菌單細胞培養的成功率分別為~85%和~80%。相關科研成果近期發表于權威期刊《微生物》mLife。
芯片升級：打造全新一代靜態池芯片，實現高通量的精確索引細胞分選
為了進一步簡化技術操作流程，提升分選通量，并進一步支持大批量單細胞分析分選，星賽生物采用了基于OPSI的新一代單細胞分選耦合培養/測序策略，業內首創光鑷輔助靜態池成像分選技術，可以精確索引的方式對細胞進行分類，能“所見即所得”、保持細胞原位活性、高通量地分選明場、熒光、拉曼成像下的目標單細胞，并支撐高質量的單細胞基因組/轉錄組測序。該技術對于細菌、古菌、真菌、動植物、人體等各種大小細胞均廣譜適用。相關工作得到了國家重點研發計劃、山東省自然科學基金委和國家自然科學基金委的資助，相關研究成果發表于微流控領域國際權威期刊《芯片實驗室》Lab on a Chip。
圖2：OPSI技術服務單細胞多組學研究
軟硬件升級：全流程自動化+獨家AI算法，目標細胞識別更精準高效
開發團隊在原有版本產品基礎上新增了自動化收集裝置——EasySort AUTO系統模塊，可實現自動化、智能化的從細胞群中精確分類不同形態的細胞。該系統由星賽生物聯合中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心開發，支持EasySort產品在一次上樣之后，檢索、分選、收集等環節實現全流程自動化。新增裝置通過將光鑷模塊和自動采集模塊耦合到正置顯微鏡來構建，安裝簡便并適配奧林巴斯、尼康、徠卡和蔡司等多個顯微鏡型號。
產品同時升級了支持EasySort AUTO自動化收集裝置的軟件，可對細胞進行AI智能分析并精準檢索目標細胞，其智能分選路徑設計，在光鑷鎖定細胞啟動分選時還可以使其自動避障。
多個權威期刊論文實驗結果驗證EasySort對單細胞多組學的創新研究價值
升級后的EasySort系列產品為研究人員提供了新一代的單細胞分選耦合培養/測序策略，提供了原位活體微生物單細胞分選的自動化、基于精確索引和保持細胞活力的解決方案，并已成功支持多個相關實驗研究。
例如，研究人員成功的利用AI輔助檢測模型，實現單個細胞的形態圖像快速獲取并呈現預測結果。實驗使用在亮度、形狀和質地上都不同的兩種酵母來驗證識別的準確性。其中一種酵母對比度小、形狀圓潤、內部紋理無明顯變化，而AI輔助檢測模型精準的識別了相關特征。實驗結果顯示絕大多數酵母種類可以被正確分類，該研究成果發表于《微生物》mLife。
近期在《芯片實驗室》Lab on a Chip發表的論文也展現了OPSI的通用性、方便性、靈活性和低成本等優勢，研究人員使用OPSI系統分選人體MCF-7單細胞進行RNA-seq，獲得了高質量和高可重復性的單細胞轉錄組譜。
目前，升級版本EasySort產品已實現樣機下線及支持批量生產，升級后的裝置及系統可與拉曼光譜儀耦合用于單細胞分析分選，將大大拓寬應用范圍，其能將表型與基因型聯系起來的能力也為單細胞多組學提供了更多研究空間。
