——從《自然·通訊》ATLAS-seq技術(shù)，看PIE等離子清洗機(jī)如何成為微流控研究的“守門(mén)員"

摘要： 當(dāng)一項(xiàng)革命性的單細(xì)胞篩選技術(shù)登上《自然·通訊》，我們往往只關(guān)注其生物學(xué)發(fā)現(xiàn)。但你是否想過(guò)，支撐這項(xiàng)技術(shù)成功的底層硬件，尤其是那個(gè)確保成千上萬(wàn)個(gè)微米級(jí)“實(shí)驗(yàn)室"絕不泄漏的關(guān)鍵設(shè)備，究竟是什么？本文將為你深度拆解。

一、 前沿風(fēng)向：從“親和力"到“功能"，單細(xì)胞免疫篩選的范式革命

在工程化T細(xì)胞免疫治療領(lǐng)域，找到能精準(zhǔn)識(shí)別并高效殺死腫瘤細(xì)胞的T細(xì)胞受體（TCR），是核心挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法（如MHC多聚體染色）像用“磁鐵"吸“鐵屑"，主要依靠TCR與抗原結(jié)合的親和力強(qiáng)弱來(lái)篩選。

然而，高親和力不等于高殺傷力。2025年發(fā)表于《自然·通訊》的ATLAS-seq技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)了一種新思路：它不再單純“看綁定"，而是直接“測(cè)活性"。其核心原理是，將單個(gè)T細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞共封裝在一個(gè)微米級(jí)的油包水液滴中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)T細(xì)胞被激活后分泌的干擾素-γ（IFNγ），并據(jù)此篩選出功能的T細(xì)胞，再進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序獲取其TCR信息。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人振奮：ATLAS-seq篩選出的TCR，在靶細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)中，表現(xiàn)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法篩選出的TCR。這標(biāo)志著基于功能的篩選范式，正成為下一代免疫治療研發(fā)的更優(yōu)路徑。

二、 技術(shù)基石：微流控芯片，為每個(gè)細(xì)胞打造“獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室"

ATLAS-seq所有精妙設(shè)計(jì)的落地，都依賴于一個(gè)核心硬件：微流控芯片。它的作用，是為每個(gè)T細(xì)胞打造一個(gè)獨(dú)立、封閉、無(wú)干擾的“微型反應(yīng)室"。

想象一下：

• 你需要將單個(gè)細(xì)胞與幾個(gè)微米級(jí)的抗原遞送微球，精準(zhǔn)地共同封裝進(jìn)一個(gè)直徑約120微米的液滴中。

• 這個(gè)液滴需要在37℃下孵育整整兩天，期間激活的T細(xì)胞會(huì)分泌細(xì)胞因子。

• 任何兩個(gè)液滴間的交叉污染，或液滴的泄漏、融合，都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)串?dāng)_，使篩選結(jié)果失效。

因此，制造這個(gè)芯片的材料——PDMS（聚二甲基硅氧烷）與載玻片之間的鍵合，必須是、牢固且密封的。普通的粘貼或物理加壓根本無(wú)法滿足要求。

三、 決勝細(xì)節(jié)：文獻(xiàn)中揭示的“不可省略的關(guān)鍵一步"

在《自然·通訊》這篇論文的 “方法" 部分，清晰地寫(xiě)道：

“The mold was bonded on a clean glass plate in Tergeo plasma cleaner (PIE Scientific) with 50 W treatment for 1 min, then placed on a hotplate at 60 °C for 1 h to improve the bond."
（“模具在PIE Scientific的Tergeo等離子清洗機(jī)中，經(jīng)50W功率處理1分鐘后，與潔凈玻片鍵合，隨后置于60°C熱板上1小時(shí)以增強(qiáng)鍵合。"）

這就是PIE Scientific Tergeo等離子清洗機(jī)。它的作用絕非簡(jiǎn)單的“清洗"，而是完成一項(xiàng)至關(guān)重要的表面活化與改性工藝：

1. 深度清潔：去除PDMS和玻璃表面最后的有機(jī)污染物。

2. 活化表面：通過(guò)氧等離子體轟擊，在兩者表面創(chuàng)造大量高活性的羥基(-OH)基團(tuán)。

3. 實(shí)現(xiàn)共價(jià)鍵合：當(dāng)活化的表面接觸時(shí)，在分子層面形成堅(jiān)固的Si-O-Si共價(jià)鍵，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫封接。

這一步，直接決定了：

• 芯片在兩天孵育中是否泄漏。

• 液滴生成是否穩(wěn)定均一。

• 單細(xì)胞封裝效率是否可靠。

• 最終，整個(gè)耗資不菲的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊?strong>成功重復(fù)。

可以說(shuō)，在ATLAS-seq的工作流中，PIE等離子清洗機(jī)是確保從芯片設(shè)計(jì)走向生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的“質(zhì)量守門(mén)員"。

四、 超越單篇論文：一臺(tái)設(shè)備支撐的廣闊科研疆域

ATLAS-seq只是冰山一角。PIE等離子清洗機(jī)所保障的可靠微納加工工藝，實(shí)際上是芯片實(shí)驗(yàn)室（Lab-on-a-Chip） 領(lǐng)域的通用基石。它同樣廣泛應(yīng)用于：

• 類(lèi)器官與器官芯片：需要長(zhǎng)期培養(yǎng)和多腔室互聯(lián)，對(duì)密封性要求。

• 數(shù)字PCR與液滴測(cè)序：依賴大規(guī)模、均一、無(wú)污染的液滴生成。

• 細(xì)胞共培養(yǎng)與遷移研究：需要構(gòu)建精密的微環(huán)境隔室。

• 生物傳感器表面修飾：對(duì)基底進(jìn)行親疏水性可控處理。

選擇經(jīng)過(guò)研究驗(yàn)證的工藝設(shè)備，就是為您自己的研究成果加上一道“保險(xiǎn)"。

五、 如何為您的實(shí)驗(yàn)室引入這份“確定性"？

如果您的研究涉足微流控、單細(xì)胞分析、組織工程、生物傳感等前沿方向，那么一套可靠高效的表面處理方案是時(shí)候提上日程了。

邁可諾技術(shù)有限公司作為PIE Scientific等離子清洗機(jī)在中國(guó)區(qū)的合作伙伴，不僅提供這款與《自然·通訊》標(biāo)準(zhǔn)同款的可靠設(shè)備，更致力于提供本土化的技術(shù)咨詢、應(yīng)用支持和售后服務(wù)。

讓您的科研硬件，從一開(kāi)始就站在標(biāo)準(zhǔn)之上。

延伸思考與互動(dòng)：

您在自己的研究中有沒(méi)有遇到過(guò)因芯片鍵合或表面處理問(wèn)題導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)瓶頸？歡迎留言分享討論。關(guān)注我們，獲取更多將實(shí)驗(yàn)室“利器"轉(zhuǎn)化為自身科研生產(chǎn)力的深度解讀。