单克隆细胞如何进行筛选与获取

单克隆（Monoclonal）通常是指从单一的母细胞或细胞系中诱导或分离出的具有同源性的细胞群体。这些细胞群体具有相同的遗传特性和功能特性。单克隆技术在很多生物学研究中有广泛的应用，尤其在基因编辑、抗体的研发、细胞株开发、细胞生物学、肿瘤学、干细胞研究等领域。

一、为什么我们在进行这些相关生物学研究时一定要进行单克隆细胞筛选呢？

这主要是因为以下几个方面：

• 一致性和纯度：单克隆细胞是由一个细胞繁殖生长出来的，因此它们的基因型和表型应该是一致的。这意味着它们会产生相同的蛋白质、RNA和代谢物，这对于许多实验来说是必要的，例如制备单克隆抗体或生产重组蛋白。

• 控制实验变量：在实验研究中，控制变量是至关重要的。如果我们正在研究一个特定的基因或蛋白的作用，我们通常需要确保我们的细胞只有这个基因或蛋白的变化，而其他所有的因素都是一样的。使用单克隆细胞，则可以帮助我们实现这一点。

• 稳定性和可重复性：单克隆细胞的另一个优点是它们的稳定性和可重复性。因为它们都来自同一个细胞，所以它们应该有相同的生长特性和反应。这意味着我们可以在不同的时间点、不同的实验中使用同一个单克隆细胞株，而不必担心结果的差异。

• 满足监管要求：在某些情况下，如药物生产，使用单克隆细胞是监管机构的要求。这是为了确保产品的质量和一致性，防止由于细胞株的异质性引起的问题。

二、那我们应该如何单克隆细胞筛选呢？

下面我们介绍一些单克隆细胞筛选和获得方法：

• 有限稀释法：这是一种传统的单克隆筛选方法。首先，将细胞悬液稀释到每毫升几个或几十个细胞的程度，然后将稀释后的细胞分配到96孔板或384孔板中。理论上，如果稀释得足够，每个孔中只有一个细胞。然后，将孔板放入细胞培养箱中进行培养，每个孔中的细胞会逐渐生长和分裂，形成单克隆。然后通过显微镜观察，选择那些只有一个细胞生长起来的孔，进行进一步的培养和扩增。

• 流式细胞术（FACS）：流式细胞术是一种更精确的单细胞筛选方法。这种方法使用流式细胞仪，可以根据细胞的大小、形状、复杂性以及荧光标记的特定蛋白或基因的表达来对细胞进行排序。流式细胞仪可以精确地将单个细胞分别排序到孔板中，从而实现单克隆筛选。

• 微流控单细胞捕获技术：这是一种新兴的单细胞筛选和克隆方法。微流控芯片上有数以千计的微型孔洞，每个孔洞可以捕获一个细胞。这种方法可以在单个细胞水平上进行高通量的基因表达分析，也可以用于单克隆筛选。

• 激光捕获显微切割（LCM）：这种技术使用显微镜和特殊的激光设备，可以在组织切片中精确地捕获单个细胞。然后，可以对捕获的细胞进行基因表达分析或进行克隆培养。

• 基于纳米孔阵列和图像验证的高通量克隆技术（HT-NIC）：基于纳米孔阵列和图像验证的高通量克隆技术（HT-NIC）是一种新的方法，利用特殊定制的纳米孔阵列，可高效地在天然细胞状态下分离单细胞，并允许细胞在纳米孔中更容易生长至单克隆，仅仅在一轮培养中即可验证单克隆性和生长性，同时自动生成可靠的图像验证，简化和加速药物开发细胞系开发流程。

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