2025.12.04

細胞聚焦技術賦能UP.SIGHT 2.0：實現單細胞分選精準、高效與穩健的全維升級

單細胞分離是細胞系開發和單細胞組學分析的關鍵步驟。UP.SIGHT 2.0影像式單細胞打印與成像系統憑借其溫和可控的分選流程、高分選確認度（提供噴嘴與目標孔雙重圖像確認）以及高克隆率，壹直備受用戶信賴。如今，系統新增細胞聚焦功能，將單細胞分離的精準性、穩健性和效率推向全新高度。

什麽是細胞聚焦技術？

細胞聚焦是UP.SIGHT 2.0的壹項創新功能，利用聲泳技術——通過特定頻率的駐聲波將細胞精準引導至噴嘴中心的“節點線”上，實現細胞在分選前的有序排列。

這意味著細胞不再是隨機地從各個方向接近噴嘴，而是像士兵列隊壹樣，在分選前被精準地排列在壹條直線上（圖1）。這種高度受控的方式，為後續的細胞識別、測量和分選奠定了堅實基礎。

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圖1. 細胞聚焦的分選原理

(左) 標準分選模式下，細胞從不同方向接近噴嘴。(右) 開啟細胞聚焦後，細胞被聲波精準排列在噴嘴中心線。

細胞聚焦技術三大核心優勢

1. 測量更精準，分選決策更可靠

細胞的大小、圓度與熒光信號是UP.SIGHT 2.0進行細胞識別與分選的關鍵依據，其測量精度直接決定分選結果的可靠性。細胞聚焦功能通過聲波引導，使細胞精準定位至噴嘴中心，並以高度受控的方式通過檢測區域。這種方式從原理上避免了細胞偏離中心時因“陰影效應”導致的測量誤差（圖2），從而顯著提升了關鍵參數測量的壹致性與準確性。

實驗驗證：在使用性質均壹的聚苯乙烯微珠進行測試時，開啟細胞聚焦後，細胞大小、圓度及熒光信號的測量值分布更集中，峰型更單壹（圖3）。特別是在圓度測量方面，標準模式下因邊緣效應產生的約0.3誤差峰被完全消除，大大提升了細胞分類標準的可靠性與分選流程的穩健性。圖4進壹步通過散點圖顯示，使用細胞聚焦後數據聚類更加緊密，使用戶能夠更清晰地區分不同細胞群體，設定更合理的分選閾值，從而實現更可靠、高效的分選。

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圖2. 開啟細胞聚焦（綠色）後，微珠的直徑、圓度和熒光信號測量值的分布比標準模式（藍色）更集中、精準。

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圖3. 比較使用UP.SIGHT 2.0進行標準分選與采用細胞聚焦分選時，聚苯乙烯微珠在尺寸、圓度及熒光信號上的測量值分布。所示概率密度基於超過500個數據點計算得出。

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圖4. 聚苯乙烯微珠的尺寸、圓度及熒光信號測量值。圖中展示了使用UP.SIGHT 2.0進行標準分選（藍色）與采用細胞聚焦分選（綠色）的測量結果分布。

2. 分選更高效，低濃度樣本處理能力顯著提升

處理珍貴且細胞稀少的樣本（如臨床樣本）時，分選效率至關重要。傳統分選模式下，低濃度會導致細胞出現在噴嘴的頻率降低，從而拖慢整個流程。細胞聚焦通過將細胞“匯集”到噴嘴中心，有效提高了局部的細胞濃度，從根本上優化了低濃度樣本的處理效率。

實驗驗證：為量化效率提升，我們使用不同濃度的聚苯乙烯微珠進行了分選耗時測試。結果顯示，細胞聚焦技術能顯著縮短分選時間：在0.5×10⁶ bea誒s鱷mL濃度下，分選壹塊384孔板僅需7分05秒，效率提升10.5%；當濃度降至0.25×10⁶ bea誒s鱷mL時，效率提升幅度進壹步擴大至13.6%。此外，該技術通過將微珠穩定引導至噴嘴中心，有效降低了因“陰影效應”導致的無效事件，使檢測更為穩健。這對於從珍貴稀少樣本中快速獲得單克隆，實現了效率與成功率的雙重提升。

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圖5. 采用標準工作流程（灰色）與細胞聚焦工作流程（藍色）分選384孔板的平均耗時對比。

3. 細胞更健康，確保後續生長潛能

在細胞系開發等下遊應用中，確保單細胞在分選後仍能高效形成克隆是成功的關鍵前提。因此，用戶非常關註聲泳細胞聚焦技術是否會影響細胞活力。盡管已有權威文獻（如Wiklun誒, 2012）指出聲壓波對細胞活性無損，為驗證該結論完全適用於本系統，我們設計了對比實驗。

實驗驗證：將應用細胞聚焦技術分選出的單細胞，與在同壹設備上通過標準流程分選的 CHO-K1細胞，在集落形成能力上進行直接比較。結果顯示，分選7天後，細胞聚焦組的集落形成率為83%，與標準組的78%相當，差異處於正常實驗波動範圍內（圖6）。這表明基於聲泳的細胞聚焦是壹種高度溫和且無損的技術，不影響細胞的後續增殖能力。

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圖6. 標準工作流程與應用細胞聚焦工作流程下單細胞（CHO）集落形成概率對比。

結論

UP.SIGHT 2.0系統新搭載的細胞聚焦功能，基於聲泳技術實現了單細胞分離在精準性、效率與穩健性上的全面跨越。

該技術通過將細胞精準引導並有序排列於噴嘴中心，從原理上優化了分選流程，並帶來三大核心優勢：第壹，精準測量，通過消除“陰影效應”，顯著提升細胞大小、圓度及熒光信號等關鍵參數的測量準確性，為分選決策奠定可靠基礎；第二，高效分選，在處理低濃度珍貴樣本時，能有效縮短分選時間超過10%，大幅提升實驗通量；第三，確保活力，經實驗驗證，該技術流程高度溫和，對細胞活力及後續增殖能力無負面影響，保障下遊應用的可靠性。細胞聚焦不僅是技術的功能升級，更是方法論的飛躍。

UP.SIGHT 2.0將借此為抗體開發、細胞治療及前沿基礎研究提供更卓越的單細胞分離解決方案，助您以更高成功率加速科研進程。