微流控裝置是研究神經元軸突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行軸突轉錄組分析。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量上都有局限性。 近日，南方科技大學生命科學學院神經生物學系姬生健課題組在學術期刊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錄組時軸突RNA收集的難題。該研究一發(fā)表即被收錄進Lab on a Chip2023熱門文章。

該微流控裝置主要用來培養(yǎng)神經細胞，利用該裝置內的微槽可實現神經元軸突與神經元胞體的流體分離，從而能夠對軸突進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進行轉錄組分析。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，而且很難避免膠質細胞的胞體污染。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元的軸突RNA（小鼠海馬齒狀回顆粒細胞、小鼠視網膜神經節(jié)細胞以及小鼠背根神經節(jié)細胞），并比較了這三類神經元的軸突轉錄組。研究結果表明，這些新設計的定量微流控裝置成功地促進了軸突轉錄組分析，這些裝置將成為研究軸突轉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