单细胞测序技术在微生物生态领域中的应用
王丹蕊, 沈文丽, 魏子艳, 王尚, 邓晔

Applications of Single-cell Sequencing Technology in Microbial Ecology
WANG Dan-rui, SHEN Wen-li, WEI Zi-yan, WANG Shang, DENG Ye
表1 常见单细胞分离技术一览
细胞分离技术 技术简介 优点 局限性 应用案例
有限稀释法 培养液稀释至约每0.1mL含有1个菌或细胞,根据泊松分布计算 简单廉价 准确性差,不具有针对性 对HIV-1病毒的全长序列进行测序[23]
显微操作法 机械显微操作,用毛细管从各类样品中捕获单个细胞 对细胞进行可视性评估 通量极低,易对细胞造成机械损伤 分离并检测食物中的致病菌[24]
激光捕获显微分离技术 将细胞进行固定和显色处理后直接分离 显色标记与分离结合,可分离复杂基质中的单细胞 通量低,易引入杂质或导致遗传信息丢失 研究动植物宿主-微生物的相互作用,鉴定未培养细菌,对单核原核细胞进行分析[25]
拉曼镊子 通过拉曼显微镜区分生化特性不同的细胞,再用激光将其捕获 不需标记处理 只能分离生化特性显著不同的细胞 结合拉曼光镊和单细胞芯片分离癌细胞、红细胞、淋巴细胞和大肠杆菌[26]
涡旋与相分隔 通过高速涡旋形成油包水体系 通量高,效率高,成本低 难以保证过程的精确性 用于探究硫酸盐还原功能类群[20]
荧光细胞分选技术 基于所需细胞属性,结合多参数对特定细胞进行检测分离,同时评估生理学和分类学特性 灵敏度高,自动化程度高,可依据大小、粒度、荧光等属性分选 通量中等,成本高 分离丝状真菌并进行分类[27]
微流控技术 通过微流控芯片原件等设备包裹和分离单细胞样品 通量高,精确稳定 需要特定仪器装备,开发周期较长 单细胞全基因组测序及抗性基因分析[21]