单细胞筛选系统的优缺点

       单细胞筛选系统，是一种从待分离的材料中直接分离单个细胞进行培养获得纯培养的方法。该法在显微镜下操作，对于体积较大的微生物，可以用毛细管提取微生物个体；对较小的细胞或孢子，可以用显微针、钩、环等挑取以获得单细胞；也可将适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含有一个细胞的液滴培养。 

　　单细胞筛选系统分离的手段主要是通过将细胞悬浮后做高通量筛选，其中主要使用的是流式细胞荧光分选技术(FACS)或者免疫磁性细胞分选法(MACS)，这两种方法在临床上目前均广泛应于细胞筛选。然而这两种方法均需要使用相当大量数量的细胞，一般在105-106数量级上，然而很多研究中，培养出的细胞不太容易达到这个数量级。而在少量细胞分选中，这两种方法均面临着挑战。 

       据美国能源部微生物基因组学计划的主管Tanja Woyke介绍，研究人员使用几种方法分离单细胞，它们各有优缺点。 

       Quake曾使用微流体方法来分离一种称为TM7的无法培养微生物1。TM7是杆状的，于是Quake及其团队专门捕获口腔微生物群落中的杆状细菌。随后他们通过核糖体RNA来追踪所要的细胞。在35个分离的杆状细菌中，4个都证明是TM7，他们对其中一个进行测序。 

       Woyke认为，微流体方法有两个主要优势。第 一，用户能够观察他们正在分离的细胞，这让他们能够选择特定的形态或表型，并将此信息与基因型相关联。第二是扩增效率。单拷贝的细菌基因组显然不够用来测序，因此需要全基因组扩增。但并非所有片段都能同等扩增，一些可能会丢失。“一些研究表明，如果反应体积越小，那么单细胞基因组的回收就越好，覆盖也更加均一，”Woyke说。 

        尽管如此，单细胞筛选系统通常是低通量的，且只有少数实验室能够接触到这种设备。一个商业化的选择是Fluidigm的C1™单细胞自动制备系统，这个微流体系统能够自动化分离和制备96个单细胞的测序文库。不过，它只适用于哺乳动物细胞，目前不支持细菌分离。 

         另一种单细胞筛选系统分离方法是显微操作，其中研究人员使用操纵杆驱动的玻璃毛细管来挑选单个细胞，并依次转移到目的容器中。 

         Woyke表示，她偶尔会使用这种方法，主要是在处理低复杂度的样品时，在2010年发表的一篇文章中，她和她的同事对一种昆虫的细菌共生体进行测序，根据它独特的形态将其与另一种共生体分离2。“这就是主要优势，”Woyke说。“你可以看到细胞。”不过，显微操作的通量也非常低。若细胞能游动或有粘性，则很棘手。