單細胞全基因組測序（WGS）對于表征DNA中動態(tài)細胞間變化至關(guān)重要。當前用于單細胞WGS的樣品制備技術(shù)復雜，昂貴，并且存在高擴增偏差和誤差。
2020年12月9日，廈門大學楊朝勇團隊在Science Advances 在線發(fā)表題為“Digital-WGS: Automated, highly efficient whole-genome sequencing of single cells by digital microfluidics”的研究論文，該研究描述了Digital-WGS，這是一個樣品前處理平臺，可基于數(shù)字微流體的自動處理功能來簡化高性能單細胞WGS。
數(shù)字微流控（DMF）是一種新興的微流控自動化技術(shù)，可通過電介質(zhì)上電潤濕現(xiàn)象處理電極陣列上微升至納升大小的液滴。該研究開發(fā)了Digital-WGS，這是一種基于DMF的單細胞樣品制備平臺，該平臺集成了并行納升體積多重置換擴增（MDA）的所有主要步驟，包括從單細胞分離到全基因組擴增（WGA）的自動處理。通過在DMF芯片上結(jié)合流體動力學和表面潤濕性，無論細胞類型和輸入如何，都可以通過液滴操作自動有效地（100％）分離單個細胞。Digital-WGS允許在所有步驟中對液滴進行可尋址的控制，以大大提高裂解效率和反應(yīng)的均勻性。可尋址和非接觸式工作流程減少了與污染物或內(nèi)源性背景的競爭，從而提高了基因組模板的有效濃度。
該研究應(yīng)用Digital-WGS進行了許多單細胞納升體積的MDA反應(yīng)，并使用低深度和深度全基因組測序?qū)⑿阅芘c其他已報道的MDA方法進行了全面比較。該結(jié)果表明，Digital-WGS在多個方面都優(yōu)于現(xiàn)有的MDA方法，從而大大降低了放大偏差和指數(shù)放大誤差。使用該方法，該研究能夠以最小的150 kb bin和等位基因剔除（ADO）率為5.2％的單核苷酸變體實現(xiàn)出色的檢測。因此，Digital-WGS提供了解決WGA當前問題的獨特途徑，從而為執(zhí)行單細胞測序提供了一種有效而強大的方法。這種方法對于單細胞分析的任何化學方法都具有可擴展性和通用性，這對于單細胞基因組測序有廣闊的應(yīng)用前景。
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