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RACS-Seq 单细胞拉曼光镊分选仪

RACS-Seq®可对各类细胞样品进行一站式单细胞代谢表型测量、单细胞拉曼分选、单细胞基因组解析和单细胞培养。基于稳定同位素标记底物饲喂单细胞拉曼光谱技术,RACS-Seq®不需分离培养、在单细胞精度直接鉴定微生物种类,并测量各种代谢相关表型(及其细胞间异质性)。

通过单细胞微液滴光镊拉曼分选与低偏好性核酸扩增技术,以获取高覆盖度、与代谢表型相关联的单细胞基因组。此外,还能在复杂菌群中直接耦合单细胞分离与单细胞微液滴培养。RACS-Seq®为菌群的代谢活性快检、种质资源挖掘和功能机制研究提供了新一代、原创的装备解决方案。

国内外首台单细胞拉曼分选-测序文库耦合系统,获中国科学院科研装备研制专项支持,获国家基金委科学仪器基础研究项目支持。



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产品特性

单细胞拉曼光谱有非标记、无损、快速测量细胞代谢表型组、可与单细胞测序对接等优势。基于单细胞拉曼图谱,可鉴别单细胞种类,且并行测量底物代谢、物质合成、代谢物互作网络、环境应激、物种间互作等代谢表型组及其细胞间异质性。

适配原创 RAGE 芯片,利用光镊力锁定表型测量后的目标细胞,并借助超稳流路,将功能单细胞包裹于微液滴(pL体系)中,“所见即所得”地获取目标单细胞。

原创的RAGE-Seq专利技术大幅降低了MDA扩增的偏好性。单个大肠杆菌细胞全基因组序列覆盖度可达90%以上(pL级微液滴扩增体系),远高于对照组(23%;μL级扩增体系)。

技术参数

检测精度 单个细胞水平(免培养)
适用范围 人体、环境等菌群样品
代谢活性检测时长 <3小时
样品检测灵敏度 低至10^4 个细胞/mL
快速鉴定准确率 >95%(鉴定时长小于0.5小时)
快速鉴定通量 ≧5样品/小时
单细胞拉曼分选 >0.5 μm的细菌、古菌和真菌细胞 (也适用于微藻、植物、动物及人体细胞)
单细胞拉曼分选模式 液相+微液滴(保持细胞活性、提高单细胞测序覆盖度与质量、保证单细胞培养成功率)
细胞分选和液滴包裹速度 1-2个/分
全基因组扩增 无污染、无偏好性、高覆盖度
数据特征 单细胞精度的细胞种类、代谢活性表型、功能基因序列、全基因组,以及细胞形态、大小与折光率等

应用案例

案例二:工业生物技术

以莱茵衣藻、小球藻、微拟球藻等为模式,在单个细胞的精度,针对淀粉、蛋白质、甘油三酯含量和脂质不饱和度等表型进行细胞工厂的过程监控和代谢功能筛选;以乳酸菌为模式,在单细胞精度监测工业发酵过程中细胞生长周期与代谢状态的变化。

案例三:医药生物技术(人体微生态)

基于稳定同位素标记底物饲喂拉曼成像和分选,对肠道菌群进行单细胞精度的代谢功能快检、分选、测序和培养;以及对益生菌进行超高通量的快速质控(包括菌种鉴定、活菌计数、代谢活性检测等)和功能筛选。

案例一:拉曼组/元拉曼组能同时揭示丰富多样的单细胞代谢表型组

单细胞拉曼光谱有非标记、无损、快速测量细胞代谢表型组、可与单细胞测序对接等优势。基于单细胞拉曼图谱,可鉴别单细胞种类,且并行测量底物代谢、物质合成、代谢物互作网络、环境应激、物种间互作等代谢表型组及其细胞间异质性。

案例五:环境/农业生物技术

基于重水孵育、针对代谢活性进行菌群中功能细胞的识别、分选和测序,单个细胞的基因组覆盖度可达90%。

案例四:海洋生物资源挖掘和生态监测

分选获取海水中单个原位固定CO2的目标细菌细胞,并且对1个细胞的基因组即可获得超过95%的基因组覆盖度。

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媒体报道

• 中国科学院:青岛能源所发布首台单细胞拉曼分选及测序耦合系统 • 仪器信息网:中科院青岛生物能源所发布首台单细胞拉曼分选及测序耦合系统(RACS-SEQ) • 青岛财经日报:青能所研发“细胞搜索引擎” • Chinese Academy of Sciences: China develops world's first instrument system for raman-activated cell sorting and sequencing • EurekAlert!: China develops world's first instrument system for raman-activated cell sorting and sequencing • PHYS: China develops world's first instrument system for raman-activated cell sorting and sequencing • Bioengineer: China develops world’s first instrument system for raman-activated cell sorting and sequencing

星赛用户论文集萃

2021.06.29 Xiaoyan Jing,et al.,   mSystems

One-Cell Metabolic Phenotyping and Sequencing of Soil Microbiome by Raman-Activated Gravity-Driven Encapsulation (RAGE) AREA OF INTEREST Environment and Agriculture

SPECIES

Bacteria

Microbiome

RACS-Seq, EasySort, Chips, Kits DOI : 10.1128/mSystems.00181-21 PubMed : 34042466

SPECIES

Human

Yeast

CAST-R, RACS-Seq, Chips, Kits DOI : 10.1021/acs.analchem.0c03925 PubMed : 33435684

SPECIES

Bacteria

Microbiome

CAST-R, RACS-Seq, EasySort, Chips, Kits DOI : 10.1002/smll.202001172 PubMed : 32519499

2017.03.10 Yifan Tao, et al.,   Anal Chem

Metabolic-activity-based assessment of antimicrobial effects by D2O-labeled single-cell Raman microspectroscopy AREA OF INTEREST Medicine

SPECIES

Bacteria

CAST-R, Kits DOI : 10.1021/acs.analchem.6b05051 PubMed : 28282113
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