Nature/Science高频选题：“微流控+单细胞”有哪些值得关注的团队与突破

许多微流控技术和平台已被开发用于单细胞分析，例如流式细胞术、微液滴微流控、光电镊微流控、微孔阵列微流控、微陷阱微流控以及数字微流控（DMF）。

🔵连续流微流控单细胞分析

细胞在连续的微通道中流动，通过施加不同的物理力（如流体力、介电泳力、声泳力、磁力、光学力）来引导或分离细胞。常用于高速、大样本量的细胞分选、富集和轨迹追踪。

🔵液滴微流控单细胞分析

能够在微米级通道内对体积从纳升到皮升的微小液滴进行操控。单个细胞被封装再在独立液滴中，这种隔离方式可有效避免不同细胞间的分子信息混合，且易于与各种生化反应和分子生物学流程（如PCR、酶切、测序文库构建）结合。在高通量单细胞测序领域应用极为广泛。

🔵微结构捕获技术单细胞分析

将细胞捕获在预先设计好的固体微结构（如微孔、纳米孔、微腔）中，细胞悬液流过芯片，单个细胞通过重力、流体力学、尺寸排阻或主动捕获（如介电泳力）等方式进入并被固定在这些微结构中。适用于可控的原位单细胞分析和成像。

🔵数字微流控（DMF）

基于电湿润（Electrowetting on Dielectric, EWOD）原理，通过电极阵列对离散液滴（体积可低至纳升级）进行精确操控（如移动、合并、分裂、混合等）。专注于超精细的单细胞操纵和功能研究。

中国科学院北京基因组研究所 蒋岚研究员

长期从事表观遗传学和单细胞多组学方面的研究，团队自主研发的国际领先超高通量单细胞多模态检测技术UDA-seq突破现有技术瓶颈，单通道通量提升至10万细胞以上且数据成本降低80%，成果发表于Nature Methods、Advanced Science等顶级期刊并被国际专家评价为里程碑技术。

清华大学 林金明教授

其课题组构建的多功能微流控装置，可模拟肿瘤微环境并提取循环肿瘤细胞（CTC），结合半开放式微流控装置，可模拟血管流体剪切力追踪 CTC 粘附行为，通过单细胞代谢分析，揭示了 CTC 转移行为与代谢异质性的紧密关联，相关成果发表于《Advanced Science》。此前，团队还开发了一种用于原位亚细胞刺激的开放式微流控双水相化学物种聚焦方法，可用于研究单细胞的伤口愈合和再生行为。

浙江大学 方群教授

2013年，方群团队研发出序控液滴阵列技术技术（Sequential Operation Droplet Array, SODA)，后续通过优化SODA系统，发展出“点取式”单细胞蛋白质组分析流程（PiSPA），首次在单个哺乳动物细胞中实现了高达3000种蛋白质的超高定量深度，成果在2024年《Nature Communication》上发表。

厦门大学/上海交通大学医学院 杨朝勇教授

课题组主要研究领域为生物分析化学，在微流控、单细胞单分子分析、体外诊断仪器与试剂、肠道菌群成像等方向取得了创新性的成果。团队建立了一个能够实现可控单细胞组合的微流控平台MCA-chip，用于解析精确细胞间相互作用下的单细胞分子响应，为考察细胞间相互作用的生物学机制提供了新工具，研究成果于2024年发表在《Science bulletin》。

武汉大学 黄卫华教授

从事生命分析化学研究，主要研究方向为单细胞分析、生物电分析化学以及微流控芯片。黄卫华教授团队采用高灵敏电化学纳米传感器，从定量测量和酶动力学角度证实了巨噬细胞沮丧吞噬过程ROS/RNS的泄露假说，实验结果构建了单细胞行为变化到肺组织损伤之间桥梁，对于深入理解高长径比纳米材料环境暴露导致的相关疾病具有重要意义，研究成果于2024年发表在《Nature Nanotechnology》。

复旦大学 刘宝红教授

在生物分析化学、微/纳分析系统、生物传感器及蛋白质分析新方法和新技术等方面进行了深入系统的研究。今年，刘宝红教授合作开发了一种刺激响应型DNA纳米机器，实现了单个细胞内ATP分子的ECL成像，研究成果发表在《ANGEW CHEM INT EDIT》。

浙江大学良渚实验室 王永成研究员

王永成，哈佛大学博士，浙江大学良渚实验室研究员和博导，浙江大学医学院附属第一医院双聘研究员。开发出新一代基于随机引物的高通量单细胞全转录组测序平台，适用于活性较差的冻存和FFPE样本，推动了单细胞测序技术走向临床应用。实现了微生物单细胞转录组测序，为研究微生物耐药、微生物组和微生物宿主互作等提供了新的工具，该技术被Nature评为2025年值得关注的7项技术之一。

中国科学院青岛生物能源与过程所 徐健研究员、马波研究员

团队致力于微流控芯片技术在分析化学和生命科学中的基础和应用研究。近期，中国科学院青岛生物能源与过程研究所联合伊利集团开发了一种基于拉曼流式细胞术（RFC）的单细胞分析方法，实现了对益生菌产品中物种分类、活菌计数和细胞活力的快速、准确检测，成果发表在《iMetaOmics》期刊上。

上海交通大学 丁显廷教授

科研方向主要集中在基于微量临床样本的单细胞组学检测技术。团队开发了一种基于微芯片免疫印迹方法的单细胞转染效率分析芯片（scTAC），用于快速准确地分析数千个宿主细胞个体中的外源基因表达差异。

北京理工大学 张帅龙教授

主要研究方向包括:光电镊技术、数字微流控技术、芯片实验室技术、生物医学检测、微全分析系统、半导体微纳加工。研究团队集成了深度学习图像识别和基于介电润湿效应的数字微流控，可以实现高精度、高纯度的无标签细胞分选，研究成果2024年发表在《Advanced Science》。