近些年來，基于單細胞的基因組、轉錄組和蛋白質組學的研究已經被證明有利于促進單細胞多組學研究的發展，同時也帶動了更多前沿的單細胞多組學研究方法的出現。其中也包括了高效、無損、可控的單細胞樣本處理平臺型技術。

近日，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所馬漢彬研究員課題組成功研發出了一套基于大面積薄膜晶體管開關陣列的有源數字微流控平臺(Active-Matrix Digital Microfluidics, AM-DMF)，并且基于AM-DMF技術實現了單細胞液滴樣本的高效生成、操控和片上培養。相關研究成果以 Large-Area Electronics-Enabled High-Resolution Digital Microfluidics for Parallel Single-Cell Manipulation為題，在Analytical Chemistry正式發表，并被選為當期的封面論文。

本研究中所涉及的AM-DMF技術是將電潤濕數字微流控、薄膜晶體管和顯示平板技術相結合，利用電場和程序化的驅動電信號來控制表面張力進行液滴可編程操控。研究人員在高度可擴展的薄膜半導體技術支持下，開發了一款可獨立尋址可控電極的AM-DMF芯片，實現了直徑約為100微米，單像素液滴體積僅為500皮升的高分辨數字液滴在二維平面上的可編程、并行、實時操控?；贏M-DMF芯片系統，奧素科技配套開發的BOXmini工作站集成了AM-DMF驅動核心機、主控板、位移平臺、溫控模塊和光學成像模塊。  

通過優化芯片結構、驅動信號和試劑配比等參數，在BOXmini上實現了細胞懸液載入、分配、單細胞液滴生成和操控等流程。該系統單液滴生成的成功率高達98％以上，能在10秒內實現29％的原始單細胞液滴生成率，且可對液滴中的單細胞直接進行片上培養。初步驗證，經過20小時的培養，約有12.5％的單細胞液滴內顯示出了明顯的細胞增殖。

該研究結果展示了AM-DMF平臺技術在單細胞多組學以及其他的生物科學研究領域廣闊的應用前景，為基于單細胞或者微量生物樣本研究的高精度、流程自動化可控提供了新的技術和思路。

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