Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2023-03-24 , DOI: 10.1038/s41598-023-31915-y Jun Komatsu 1 , Alba Cico 1 , Raya Poncin 1 , Maël Le Bohec 1 , Jörg Morf 1, 2 , Stanislav Lipin 1 , Antoine Graindorge 1 , Hélène Eckert 1 , Azadeh Saffarian 1 , Léa Cathaly 1 , Frédéric Guérin 1 , Sara Majello 1 , Damien Ulveling 1 , Anaïs Vayaboury 1 , Nicolas Fernandez 1 , Dilyana Dimitrova 1 , Xavier Bussell 1 , Yannick Fourne 1 , Pierre Chaumat 1 , Barbara André 1 , Elodie Baldivia 1 , Ulysse Godet 1 , Mathieu Guinin 1 , Vivien Moretto 1 , Joy Ismail 1 , Olivier Caille 1 , Natacha Roblot 3 , Carine Beaupère 3 , Alexandrine Liboz 3 , Ghislaine Guillemain 3 , Bertrand Blondeau 3 , Pierre Walrafen 1 , Stuart Edelstein 1
Progress in sample preparation for scRNA-seq is reported based on RevGel-seq, a reversible-hydrogel technology optimized for samples of fresh cells. Complexes of one cell paired with one barcoded bead are stabilized by a chemical linker and dispersed in a hydrogel in the liquid state. Upon gelation on ice the complexes are immobilized and physically separated without requiring nanowells or droplets. Cell lysis is triggered by detergent diffusion, and RNA molecules are captured on the adjacent barcoded beads for further processing with reverse transcription and preparation for cDNA sequencing. As a proof of concept, analysis of PBMC using RevGel-seq achieves results similar to microfluidic-based technologies when using the same original sample and the same data analysis software. In addition, a clinically relevant application of RevGel-seq is presented for pancreatic islet cells. Furthermore, characterizations carried out on cardiomyocytes demonstrate that the hydrogel technology readily accommodates very large cells. Standard analyses are in the 10,000-input cell range with the current gelation device, in order to satisfy common requirements for single-cell research. A convenient stopping point after two hours has been established by freezing at the cell lysis step, with full preservation of gene expression profiles. Overall, our results show that RevGel-seq represents an accessible and efficient instrument-free alternative, enabling flexibility in terms of experimental design and timing of sample processing, while providing broad coverage of cell types.
中文翻译:
RevGel-seq:使用可逆水凝胶进行细胞特异性条形码的无仪器单细胞 RNA 测序
基于 RevGel-seq 报告了 scRNA-seq 样品制备的进展,RevGel-seq 是一种针对新鲜细胞样品优化的可逆水凝胶技术。一个细胞与一个条形码珠配对的复合物通过化学接头稳定并分散在液态水凝胶中。在冰上凝胶化后,复合物被固定并物理分离,不需要纳米孔或液滴。细胞裂解由洗涤剂扩散触发,RNA 分子被捕获在相邻的条形码珠上,用于进一步逆转录处理和 cDNA 测序准备。作为概念验证,使用 RevGel-seq 分析 PBMC 在使用相同的原始样本和相同的数据分析软件时取得了与基于微流体的技术相似的结果。此外,介绍了 RevGel-seq 在胰岛细胞中的临床相关应用。此外,对心肌细胞进行的表征表明,水凝胶技术很容易容纳非常大的细胞。标准分析在 10,000 个输入细胞范围内,使用当前的凝胶设备,以满足单细胞研究的常见要求。通过在细胞裂解步骤冷冻并完整保存基因表达谱,在两小时后建立了一个方便的停止点。总的来说,我们的结果表明,RevGel-seq 代表了一种可访问且高效的无仪器替代方案,在实验设计和样品处理时间方面实现了灵活性,同时提供了广泛的细胞类型覆盖范围。对心肌细胞进行的表征表明,水凝胶技术很容易容纳非常大的细胞。标准分析在 10,000 个输入细胞范围内,使用当前的凝胶设备,以满足单细胞研究的常见要求。通过在细胞裂解步骤冷冻并完整保存基因表达谱,在两小时后建立了一个方便的停止点。总的来说,我们的结果表明,RevGel-seq 代表了一种可访问且高效的无仪器替代方案,在实验设计和样品处理时间方面实现了灵活性,同时提供了广泛的细胞类型覆盖范围。对心肌细胞进行的表征表明,水凝胶技术很容易容纳非常大的细胞。标准分析在 10,000 个输入细胞范围内,使用当前的凝胶设备,以满足单细胞研究的常见要求。通过在细胞裂解步骤冷冻并完整保存基因表达谱,在两小时后建立了一个方便的停止点。总的来说,我们的结果表明,RevGel-seq 代表了一种可访问且高效的无仪器替代方案,在实验设计和样品处理时间方面实现了灵活性,同时提供了广泛的细胞类型覆盖范围。以满足单细胞研究的共同需求。通过在细胞裂解步骤冷冻并完整保存基因表达谱,在两小时后建立了一个方便的停止点。总的来说,我们的结果表明,RevGel-seq 代表了一种可访问且高效的无仪器替代方案,在实验设计和样品处理时间方面实现了灵活性,同时提供了广泛的细胞类型覆盖范围。以满足单细胞研究的共同需求。通过在细胞裂解步骤冷冻并完整保存基因表达谱,在两小时后建立了一个方便的停止点。总的来说,我们的结果表明,RevGel-seq 代表了一种可访问且高效的无仪器替代方案,在实验设计和样品处理时间方面实现了灵活性,同时提供了广泛的细胞类型覆盖范围。