在輔助生殖技術(shù)不斷發(fā)展的今天，卵母細(xì)胞的成熟狀態(tài)直接關(guān)系到妊娠結(jié)局與胚胎質(zhì)量，而脂質(zhì)組的動態(tài)調(diào)控正是揭示卵母細(xì)胞成熟機(jī)制的關(guān)鍵鑰匙。近日，一項(xiàng)發(fā)表于《Analytical Chemistry》的研究帶來了突破——基于閥上微流超臨界流體萃取-色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（μSFE-SFC-MS）的創(chuàng)新技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)單卵母細(xì)胞脂質(zhì)組的高效、高覆蓋率解析。值得關(guān)注的是，Quantum Design 中國工程師深度參與，通過提供 iotaSciences 的單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)—isoPick及配套技術(shù)支持，助力研究團(tuán)隊攻克樣本處理關(guān)鍵瓶頸，該成果在致謝部分特別提及 Quantum Design 中國對實(shí)驗(yàn)的支持，為單細(xì)胞精準(zhǔn)分析在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)——isoPick

文章致謝內(nèi)容

傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸：單卵母細(xì)胞分析的“雙重困境"

長期以來，單卵母細(xì)胞脂質(zhì)組分析面臨兩大核心難題。一方面，人類卵母細(xì)胞樣本稀缺珍貴，傳統(tǒng)批量分析需大量樣本，難以滿足臨床與基礎(chǔ)研究需求；另一方面，常規(guī)有機(jī)溶劑萃取會導(dǎo)致樣本過度稀釋，結(jié)合耗時的液相色譜分離，不僅分析覆蓋率低（尤其缺失低豐度脂質(zhì)信號），且單次分析需耗時2小時左右，嚴(yán)重限制了研究效率與數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)意義。這些瓶頸使得卵母細(xì)胞成熟過程中的脂質(zhì)重塑機(jī)制始終未能被充分解析。

isopick 平臺：單細(xì)胞精準(zhǔn)分析的 “核心樞紐"

作為該創(chuàng)新技術(shù) workflow 的核心支撐設(shè)備，isopick單細(xì)胞拾取平臺憑借其高精度操作能力，從“樣本捕獲"到“分析銜接"全流程突破傳統(tǒng)限制，其核心價值體現(xiàn)在兩大維度：

1. 精準(zhǔn)捕獲，保障樣本完整性

在本研究中，小鼠卵母細(xì)胞經(jīng)體外培養(yǎng)至不同成熟階段（GV、GVBD、MI、MII）后，需進(jìn)行單細(xì)胞級別的精準(zhǔn)分離。isopick平臺通過顯微操控技術(shù)，可在嚴(yán)格的無菌環(huán)境下高效捕獲單個卵母細(xì)胞，避免了傳統(tǒng)手工操作可能導(dǎo)致的細(xì)胞損傷或交叉污染，確保了后續(xù)脂質(zhì)分析的樣本真實(shí)性。

2. 無縫銜接，構(gòu)建一體化分析通路

捕獲后的單卵母細(xì)胞通過零死體積雙向接頭直接連接至5μL進(jìn)樣環(huán)，實(shí)現(xiàn)了從“細(xì)胞拾取"到“在線萃取"的無縫對接。這種一體化設(shè)計最大限度減少了樣本轉(zhuǎn)移過程中的損失，為后續(xù)超臨界流體萃取（以75%超臨界CO?與25%甲醇為流動相）和毛細(xì)管色譜分離奠定了基礎(chǔ)，直接助力該技術(shù)將單次分析時間壓縮至15分鐘，較傳統(tǒng)方法效率提升8倍。

技術(shù)突破：isopick賦能下的科研新發(fā)現(xiàn)

在isopick平臺的支撐下，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單卵母細(xì)胞脂質(zhì)組分析的“質(zhì)"與“量"的雙重飛躍：

1. 高覆蓋率檢測：成功注釋276種脂質(zhì)分子，涵蓋156種磷脂、37種神經(jīng)酰胺、32種鞘磷脂及51種甘油酯，其中低豐度甘油酯等物種的檢出率較傳統(tǒng)方法提升2倍以上，甚至可與100個卵母細(xì)胞的批量分析覆蓋率相媲美。

2. 動態(tài)機(jī)制解析：通過對比不同成熟階段的脂質(zhì)組差異，創(chuàng)新性得在單細(xì)胞水平明確了磷脂向鞘磷脂、甘油酯轉(zhuǎn)化的重塑規(guī)律——GV期富集的磷脂（如PC）維持細(xì)胞膜完整性，GVBD期神經(jīng)酰胺（Cers）激活信號通路，MI期甘油三酯（TGs）積累提供能量，MII期氧化磷脂減少降低氧化應(yīng)激，這些發(fā)現(xiàn)為理解卵母細(xì)胞成熟機(jī)制提供了全新視角。

3. 潛在標(biāo)志物挖掘：篩選出PC(40:3)、PC(40:4)、PE(34:0)等3種關(guān)鍵脂質(zhì)標(biāo)志物，其含量變化可提前指示卵母細(xì)胞是否進(jìn)入MII期，為輔助生殖中卵母細(xì)胞質(zhì)量評估提供了新的分子標(biāo)準(zhǔn)。

生命的起點(diǎn)，藏在一顆小小的卵細(xì)胞里。而決定卵細(xì)胞是否“合格"的關(guān)鍵，就藏在它內(nèi)部的脂質(zhì)中——這些類似脂肪的物質(zhì)，是卵子成熟、受精的“隱形推手"。但過去，想搞清楚單個卵子里的脂質(zhì)變化，簡直是“不可能完成的任務(wù)"。直到本研究的出現(xiàn)，用15分鐘就給單個卵子完成了“脂質(zhì)體檢"，這背后，離不開isoPick單細(xì)胞可視化分選系統(tǒng)的“精準(zhǔn)捕手"。

應(yīng)用前景：從生殖醫(yī)學(xué)到多領(lǐng)域單細(xì)胞分析的技術(shù)推廣

該研究證實(shí)，isopick單細(xì)胞拾取平臺與μSFE-SFC-MS技術(shù)的結(jié)合，不僅解決了單卵母細(xì)胞脂質(zhì)組分析的核心難題，其技術(shù)思路還可推廣至其他單細(xì)胞及微量樣本分析場景，如胚胎細(xì)胞、循環(huán)腫瘤細(xì)胞的代謝組研究。在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這一技術(shù)有望通過脂質(zhì)標(biāo)志物提前預(yù)判卵母細(xì)胞成熟潛力，優(yōu)化胚胎篩選流程，最終提升輔助生殖成功率。