Antecedentes da pesquisa:

O microfluido de gota de líquido, como uma tecnologia de triagem de detecção de alto fluxo desenvolvida nos últimos anos, devido ao seu baixo custo, ultra-alto fluxo e outras vantagens, é amplamente utilizado na evolução direcionada enzimática, desenvolvimento de anticorpos, triagem de cepas de alto rendimento e outras áreas. A seleção de gotas ativadas por fluorescência é o método de triagem de microfluidos atualmente dominante, enquanto a detecção de fluorescência multicolorida fornece um apoio importante para a seleção mais flexível de etiquetas de fluorescência e a construção de sistemas de fluorescência multiparâmetros mais complexos.

Este experimento verificou a aplicabilidade funcional da plataforma de células DREM para detecção e triagem de fluorescência multicolorida através da mistura de microesferas de fluorescência verde e vermelho para envolver as gotas e, em seguida, estimular e detectar as gotas simultaneamente com um laser duplo para obter dados sobre o estado das microesferas envolvidas dentro das gotas.

Processo experimental:

Tratamento da amostra: ajustar a concentração de microesferas de fluorescência verde (λex = 488nm; λem = 520nm; tamanho de partícula 5um) e microesferas de fluorescência vermelha (λex = 620nm; λem = 680nm; tamanho de partícula 5um) para 5x10 ^ 6 / ml; misturar os dois na proporção de 1: 1;

2, usando o selecionador de células de microfluido de gotas (célula DREM) para envolver a amostra acima em microgotas, coletar o sinal fluorescente do canal 520nm (PMT3) e do canal 670nm (PMT1), respectivamente, para classificar o círculo da população de gotas alvo; O processo de uso do instrumento DREM cell é o seguinte:

Resultados do experimento:

1, captar o sinal do canal 520nm (PMT3) e do canal 670nm (PMT1), respectivamente, no gráfico de sinalização em tempo real dos dois canais, é possível identificar e diferenciar as gotas de líquido que contêm microesferas de fluorescência verde, microesferas vermelhas e microesferas de fluorescência verde envolvidas;

2, no mapa de dispersão bidimensional, os grupos de gotas P1, P2 e P3 são separadamente classificados, e as gotas coletadas são observadas por espetáculo, como a seguinte figura: o grupo P1 é classificado como microesferas de fluorescência vermelha, o grupo P2 é classificado como microesferas de fluorescência verde, o grupo P3 é classificado como microesferas de fluorescência vermelha e microesferas de fluorescência verde, de acordo com as expectativas;

Conclusões experimentais:

Este experimento utilizou o selecionador de células de microfluido de gotas (célula DREM) desenvolvido pela Tianyi Bio para identificar e diferenciar a mistura de gotas contendo microesferas de fluorescência vermelha, gotas contendo microesferas de fluorescência verde e gotas envolvendo dois tipos de microesferas, e realizou um circuito com base no sinal do canal de detecção de dupla fluorescência, que filtrou com sucesso três grupos de gotas na mistura de gotas, demonstrando a precisão da classificação do sistema.

Perspectivas de aplicação:

A detecção e análise simultâneas de vários sinais fluorescentes diferentes de amostras alvo desempenham um papel importante em estudos de triagem de alto fluxo, como estudos de evolução enzimática multifuncional, estudos de interação proteica, estudos de triagem de células imunológicas, estudos de PCR fluorescente múltipla, triagem de anticorpos, etc., onde os casos típicos de estudos de evolução enzimática são mostrados na figura abaixo:

O estudo conseguiu transformar a propriedade complexa da estereoseletividade da ibuprofenasase usando dois substratos marcados por fluorescência diferentes e, após cinco rodadas de mutações e triagem, o mutante de alta qualidade foi 700 vezes mais seletivo do substrato S-ibuprofenase (DOI: 10.1038/s41467-018-03492-6).