技术简介： 

我们的技术使得筛选百万个细胞成为可能，它将为您提供最好的机会来找到稀有的有价值的突变体，无论它是病变细胞、有价值的生物产品还是稀有的基因突变体。我们的技术不仅是一天能处理百万个细胞，而且在高通量筛选和加工应用方面也有完美的表现。 
我们专利所有的微流控技术使得您能够超高通量地分析在超小微滴（pL到nL）中的独立细胞，这项技术被应用到我们的系统中，从而能够更加快速、更低成本并且更有效地进行样品筛选和生物探索。

技术优势： 
我们的独特技术让您能够在更短的时间内筛选更多的细胞，找到用于治疗研究的独一的候选，生物生产中最佳的克隆和用于研究、诊断和治疗的稀有病变细胞。 
通过将微滴技术用于单细胞分析，您能一天处理几百万个细胞。通过将细胞分离到独立的微滴，我们的系统保证您更加准确的产物分泌测定。在单克隆抗体方面，这让您能够选择并分离几千个抗原特异性的单细胞到独立的微滴定平板上，同样的效率在其他生物制品上也是一样。 
在细胞研究方面，我们理解您的细胞是多么珍贵而脆弱，所以我们设计的微滴能在细胞外加一层保护垫，从而防止细胞受到剪切压力损伤。除了技术上的优势，我们的系统设计得让您在实验室使用简洁方便，并且保证清洁无菌。

产品1： 
微滴单细胞包装系统 
简介： 
我们的半自动系统将单细胞或生物分子包装进微滴中，为后续的筛选和分析做准备。它的包装效率可以达到每秒70000个微滴，且流速可以严格控制。这台设备使得快速且敏感地检测微滴中单个细胞分泌的或者细胞相关的蛋白成为可能。 
这一包装系统不影响细胞活性，由于微滴的大小和体积有很大范围的可变性，因而能够用于不同大小的细胞类型。这些微滴被新式的表面活性剂稳定，细胞能够在其中生长，甚至能培养或保存许多天。

主要特点： 
·半自动微滴生成器 
·在微滴中包装单个细胞或生物分子 
·高速生成微滴（高达70000/秒） 
·可同时在微滴中掺入探针和细胞，使得能够敏感地检测到分泌蛋白（例如抗体，生长因子，细胞因子，酶等）
·用户决定微流体流动速率 
·微滴生成的光学成像经过严格的质量管理/测试（QA/QC） 
·大范围的微滴大小和体积

应用举例： 
·生物药物的发现：从初始浆细胞（B细胞或杂交瘤细胞）中发现抗体或转录产物； 
·生物加工：快速鉴定和分离高表达克隆； 
·诊断：探测并测试循环肿瘤和其他疾病相关细胞； 
·抗药性研究：从大量的微生物或肿瘤细胞集群中鉴定和分离稀有的耐药细胞； 
·酶的进化：筛选数百万酶结构以选择最高效的突变体； 
·合成生物学：研究工程微生物库中产生的大量有价值的分子。

技术参数：

产品2： 
微滴单细胞测试和分离系统 
简介： 
一旦细胞被包装进微滴中，这一半自动系统能够加工、分选和分离细胞用于简单分析。我们知道单细胞分析是多么耗时的，所以我们的系统能够以高达12000每分钟的速率加工微滴，给您更多时间用于分析数据，而不是用于准备准备和加工样品。 
这一系统支持一定范围的微滴大小和体积，流速也可控制，同时也配备了可变的光学检测方法（例如吸光度、散射光和荧光），使之适用于多个研究应用。

主要特点： 
·半自动、模块化系统用于分析微滴中的单细胞或生物分子 
·高速加工、检测和分选微滴（高达12000每分钟） 
·能够敏感地检测分泌蛋白（例如抗体、生长因子、细胞因子和酶等） 
·用户决定微流体流动速率 
·微滴生成的光学成像经过严格的质量管理/测试（QA/QC） 
·多种光学检测方法（例如荧光、照明和散射） 
·大范围的微滴大小和体积

应用范围： 
·生物药物的发现：从初始浆细胞（B细胞或杂交瘤细胞）中发现抗体或转录产物； 
·生物加工：快速鉴定和分离高表达克隆； 
·诊断：探测并测试循环肿瘤和其他疾病相关细胞； 
·抗药性研究：从大量的微生物或肿瘤细胞集群中鉴定和分离稀有的耐药细胞； 
·酶的进化：筛选数百万酶结构以选择最高效的突变体； 
·合成生物学：研究工程微生物库中产生的大量有价值的分子。

技术参数：

产品3：Cyto-Mine工业系统（尚未发布） 

为什么选择Cyto-Mine ？ 
很多各色的技术被应用于生物医药的发现和开发流程，包括单细胞分析、分选、成像和给微滴定板中的单个孔配药。传统的方式中，单个技术需要不同的设备，这就造成了高的耗费和耗时，占用了宝贵的实验室空间，并且增加了样品污染的风险。 
我们的Cyto-Mine 技术是首款高度整合的设备，能够在单个系统中自动操作所用的重要技术。这一高通量设备使用微滴和微流体技术，可在一天之内加工大约1百万不同来源的哺乳动物细胞。每个细胞都被包裹在含有培养基的微滴中，成为区分细胞并让其生长的生物反应器，最终收获分泌的分子例如抗体。这一特殊流程使得选择性地筛选单个细胞并找到稀有品系成为可能。 
应用范围： 
因为单个细胞是分开的，所以单克隆性是得到保障的，您可以进行新的测试来测定蛋白分泌率、滴定度和抗原特异性。Cyto-Mine®中使用的一次性Cyto-Cartridge™保证全程无菌，减小交叉污染的风险。这套系统的自动化减少了人力资源的需求，简单的“载入后运行”模式让实验室每个人都能轻松使用。 
Cyto-Mine®系统有四个主要的应用模式： 
1. 单克隆性确保模式：可靠地将单个细胞分选入微滴定板的单孔中； 
2. 直接测试模式：高通量分选稀有克隆，并确保最相关的克隆带上供下游分析的标签； 
3. 稳定性测试模式：及早鉴定不稳定克隆，从而在分析中将之去除，或者在细胞群体中提示您遗传漂变； 
4. 融合测试模式：分选稀有的细胞-细胞或细胞-生物分子对。这有利于进行一定的功能测试，例如B细胞能与分泌特殊抗体的目的细胞共培养，并造成生成荧光的信号转导。 
产品4：ESI-Mine工业系统（尚未发布） 

为什么选择ESI-MineTM？

在合成生物学领域中，我们的ESI-Mine平台可以用于高通量质谱（MS）分析。这一技术能够检索在质谱分析中通常被破坏的活拷贝，当分析稀有蛋白或细胞库时这点尤其重要。 
ESI-Mine™系统首先包裹单个微生物，然后在可进行代谢和细胞分裂的培养基中培养它们。这些微滴库随后转移到质谱分离生物芯片上，在那里单个微滴被送往分析。当质谱分析中感兴趣的克隆被鉴定出来，相应的储存微滴就会被检索并进行进一步研究。 
先进的技术： 
ESI-Mine™是电喷射电离质谱分析的辅助设备，每天能够分析超过200,000个微滴。这一全自动系统有专用的耗材和软件，使得其相比于现在的技术运行同样的样品测试只用不到10%的时间。
 
ESI-Mine技术示意图

应用实例： 
（非参考文献，为公司展示资料） 
一、初始B细胞的分析

1. 我们的技术如何提高初始B细胞的分析 
如果您感兴趣的领域与免疫学相关，那么您可能经历过分离和筛选B细胞（B淋巴细胞）过程中耗时耗力的体验。
这一过程可以通过我们的高通量微滴技术得到有效的优化，可以在短时间内筛选大量克隆，增加您在大量细胞集群中找到稀有的有价值的突变体的机会。

2. 我们的系统用于初始B细胞分析的独特优势 
将我们的微流体技术用于B细胞分析，包括动物免疫和后续的B细胞分离。有什么重要的优势呢？通过微滴分选和筛选单个细胞，您能够自动地分离分泌抗原特异性的抗体进行进一步的分析。一旦这些细胞被鉴定了，他们能用于许多应用，包括进一步的测试，抗体转录产物的RT-PCR、深度测序和杂交瘤生成。 
 
图1：初始B细胞分析流程图 
3. 我们的系统用于初始B细胞的活动分析

我们都知道整个研究过程中维持细胞活性的重要性，特别是处理敏感细胞时。这就是为什么我们的技术需要保证初始B细胞的高活性，使得细胞在微滴中生长并分析。如下图所示，300pL微滴中的细胞在4小时孵育期中保持活性，大部分的工作流程由我们的系统完成。初始B细胞分析中活性是非常重要的，在细胞筛选和分选后经常也需要保持健康，才能用于下游的应用。 
 
图2：初始B细胞在300pL微滴中的活性

二、肿瘤细胞疾病研究 
1. 我们的系统如何促进肿瘤研究 
肿瘤进展是细胞可造成异常纯系扩展的突变导致的结果，进而导致这些细胞传播和多样化。肿瘤中的细胞通常都不是一样的，在大小、蛋白质水平、基因表达甚至转移的能力都各有不同，这就导致我们很难理解是哪些细胞导致肿瘤的生长和多样化，以及是哪些因素影响它们与周边环境作用，这些问题极大地困扰了相关研究者们。 
在Sphere，我们考虑到这些困难，并发展出一个独特的平台，帮助您筛选单个细胞，因而您能够研究单个细胞的基因和蛋白质表达谱，找到新的调控通路或者先前未检测到的克隆并进一步研究。 
 
图1：肿瘤细胞图示 
2. 我们的系统用于肿瘤研究的独特优势 
循环的肿瘤细胞的比例大概是一个对一百万个白细胞，或者一个对十亿个红细胞。传统的实验中，从复杂来源的细胞群中分离出肿瘤细胞非常耗时，并且技术上非常困难。 
幸运的是，我们的实验仪器能够高通量地分离单细胞。我们新颖的技术使用微滴包裹从临床样本中分离出来的白细胞，并进行高通量分析。这些分离出来的单个肿瘤细胞能够被进一步地鉴定和分析，从而为癌症患者开发并精炼个性化的药物。我们的技术也有助于单细胞蛋白质组的分析，以及下游的基因组和表观基因组分析，进而解析液态活组织的肿瘤细胞群。

 
图2：我们的系统图示

重要图解： 

文献集：

1.       Abalde-Cela et al. 2015. High-throughput detection of ethanol-producing cyanobacteria in a microdroplet platform. J. R. Soc. Interface 12: 2015.0216

2.       Bakewell et al. 2015. Information processing tools for extracting the electrical properties of nanoparticles. AIP Conf. Proc. 1646, 17-24

3.       Bakewell et al. Exploring and Evaluating Micro-environment and Nanoparticle Dielectrophoretic-induced Interactions with Image Analysis Methods. Materials Today: Proceedings, 867-874, 3(3) 2016.

4.       Chokkalingam et al. 2013. Probing cellular heterogeneity in cytokine-secreting immune cells using droplet-based microfluidics. Lab Chip 13: 4740-4744

5.       Holmes et al. 2014. Separation of blood cells with differing deformability using deterministic lateral displacement. Interface Focus 4. 20140011

6.       Kruger et al. 2014. Deformability-based red blood cell separation in deterministic lateral displacement devices—A simulation study. Biomicrofluidics 8; 054114

7.       Ma et al. 2012. Fabrication of Microgel Particles with Complex Shape via Selective Polymerization of Aqueous Two-Phase Systems. Small. 8(15): 2356-2360

8.  Ma et al. 2013. Monodisperse collagen–gelatin beads as potential platforms for 3D cell culturing. J. Mater. Chem. B, 1; 5128-5136

9.Salmon et al. 2016. Monitoring early-stage nanoparticle assembly in microdroplets by optical spectroscopy and SERS. Small. Doi:10.1002/smll.201503513

10. Sherwood et al. 2014. Spatial Distributions of Red Blood Cells Significantly Alter Local Haemodynamics. PLOS One 9(6): :e100473

11. Shim et al. 2013. Ultrarapid Generation of Femtoliter Microfluidic Droplets for Single-Molecule-Counting Immunoassays. ACS Nano 7(7): 5955-5964

12. Smith et al. 2013. Sensitive, High Throughput Detection of Proteins in Individual, Surfactant-Stabilized Picoliter Droplets Using Nanoelectrospray Ionization Mass Spectrometry. Analytical Chemistry. 85(8): 3812-3816

13. Parker, R. M. et al. 2015. Electrostatically directed self-assembly of ultrathin supramolecular polymer microcapsules. Advanced Functional Materials. 25(26): 4091-4100.

14. Use of standards for digital biological information in the design, construction and description of a synthetic biological system – Guide. 2015. PAS 246:2015