中国科学院 RAGE芯片的设计
信用:滕旭 一种新的基于功能的测序技术使用光镊并利用重力的特性，让研究人员一个接一个地分析细菌细胞
这项由中国科学院青岛生物能源与生物加工技术研究所的研究人员进行的研究于6月9日在《小》杂志上发表
细菌细胞非常小，很难一次只分析一个细菌细胞或细菌
结果是，它们中的许多，有时一次几百万，必须同时被分析
这告诉了我们很多关于整个群体的信息，但它阻止了研究人员研究单个细菌的基因型或一整套基因之间的联系；和它的表型，或者它的基因与环境相互作用的一组特征
思考基因型和表现型之间区别的一个简单方法是注意到，虽然单个玉米植株的基因型可能允许它长到三英尺高，但是如果不施太多肥料，那么玉米植株的表现型可能是它只长到两英尺高
对如此大的生物体来说，分析基因型和表型之间的联系是直接的，也是非常有用的
关于单个细菌的基因型-表型关系的类似见解，不仅仅是在传染病方面，已经被寻找了很长时间，但是被细菌的大小所阻碍，细菌的大小通常只有百万分之几米长
QIBEBT单细胞中心的研究人员开发了一种叫做拉曼激活重力驱动单细胞封装和测序或RAGE测序的细菌图谱技术。
在这项技术中，对单个细胞的表型进行逐一分析，然后小心地包装在“微微升微滴”(万亿分之一升)中，以每试管一个细胞的方式输出和索引，为以后的基因测序做准备
这个过程包括一个由两层石英粘合在一起的RAGE“芯片”，上面有一个入口孔、油井和蚀刻在里面的微通道
“光镊”是一种产生吸引力或排斥力的高聚焦激光束，在重力的帮助下，通过通道操纵液体中的细菌
细菌的形式、结构和代谢特征——本质上是它的表型——然后通过使用“拉曼光谱”的检测窗口进行研究，拉曼光谱是一种利用光与材料中化学键的相互作用的分析技术
“最后，细菌被包裹在微滴中，然后转移到试管中进行基因测序或细胞培养，”教授说
该研究的对应作者马波
开发这种方法的团队的研究生滕旭说，微滴包装极其重要，因为它允许单个细菌细胞中非常少量的脱氧核糖核酸以非常均匀的方式扩增，这是完全解码其基因组的一个关键挑战
“我们能够直接从尿样中，精确地从一个细胞中同时获得抗生素抗性特征和基本上完整的基因组序列
这为细菌诊断和药物治疗提供了可能的最高分辨率
徐健，该研究的另一位对应作者
基于这项技术，研究人员开发了一种称为CAST-R的仪器，以支持病原体的快速抗生素选择和基因组测序，所有这些都在一个细胞的水平上进行
这种仪器意味着更快、更精确的抗生素治疗，以及更高的跟踪和对抗细菌抗生素耐药性的灵敏度，这是对人类社会未来的主要威胁
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