微流控裝置是研究神經(jīng)元軸突mRNA定位和翻譯的有力工具。除了軸突的特定操作和測量外，微流控裝置還用于收集軸突以進(jìn)行軸突轉(zhuǎn)錄組分析。然而，傳統(tǒng)的兩腔室和三腔室微流控裝置在收集軸突的純度或數(shù)量上都有局限性。 近日，南方科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)系姬生健課題組在學(xué)術(shù)期刊Lab on a Chip上在線發(fā)表了題為“Facilitation of axonal transcriptome analysis with quantitative microfluidic devices”的研究論文。該研究中新設(shè)計的定量微流控裝置顯著地提高了軸突RNA的收集效率，成功地解決了研究軸突轉(zhuǎn)錄組時軸突RNA收集的難題。該研究一發(fā)表即被收錄進(jìn)Lab on a Chip2023熱門文章。

該微流控裝置主要用來培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞，利用該裝置內(nèi)的微槽可實現(xiàn)神經(jīng)元軸突與神經(jīng)元胞體的流體分離，從而能夠?qū)S突進(jìn)行特異性的處理和測量。不僅如此，該裝置還可以用來收集軸突RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析。但是，使用傳統(tǒng)的微流控裝置收集軸突RNA時，不僅收集量低，而且很難避免膠質(zhì)細(xì)胞的胞體污染。為了解決這些問題，姬生健課題組和Jaewon Park課題組合作設(shè)計了兩種新的定量微流控裝置，分別是多腔雙室定量微流控裝置（MQBC）和長腔三室定量微流控裝置（LQTC）。



多腔雙室定量微流控裝置（MQBC）和長腔三室定量微流控裝置（LQTC）示意圖 新設(shè)計的MQBC和LQTC不僅成功地解決了胞體污染的情況，而且極大地提高了軸突RNA收集效率。與傳統(tǒng)的微流控裝置相比，使用MQBC和LQTC后RNA收集效率最高可以提高77倍。利用這些裝置分別收集了三類不同神經(jīng)元的軸突RNA（小鼠海馬齒狀回顆粒細(xì)胞、小鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以及小鼠背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞），并比較了這三類神經(jīng)元的軸突轉(zhuǎn)錄組。研究結(jié)果表明，這些新設(shè)計的定量微流控裝置成功地促進(jìn)了軸突轉(zhuǎn)錄組分析，這些裝置將成為研究軸突轉(zhuǎn)錄組以及軸突局部翻譯的重要工具。

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多腔雙室定量微流控裝置（MQBC）和長腔三室定量微流控裝置（LQTC）與傳統(tǒng)三腔室微流控裝置的對比





審核編輯：劉清