细胞/微生物上样浓度的计算
在实验过程中，我们可以通过细胞/微生物悬浮液的浓度，以及液滴的大小(决定所产生液滴的数量)，计算出 λ 值，进而推算出液滴中 0、1 或多个细胞的分布情况。可借助在线工具快速计算出分布规律。
https://dropletex.com/tools-and-resources/#f1p1
同样的，我们也可以根据我们所期望的液滴中细胞的分布状态，选择合适的 λ 值，并根据我们需要生成液滴的大小（Vd，单个液滴体积/mL），计算出合适的细胞/微生物上样浓度（c，1mL 悬浮液中细胞/微生物的个数）。切记在计算时保持单位正确！
c =λ/Vd
在对细胞/微生物单包率要求相对宽松的的场景中（例如初筛过程），我们一般选择 λ 值为 0.3，可以在单包率和空包率之间形成较为平衡的取舍（图 2）。而在对细胞/微生物单包要求较为严格的场景中，我们一般选择 λ 值 ≤0.1，以确保较高的单包率，尽管这会导致空包率相应增加（图 3）。
图 2. λ=0.3 时 E.coli 在液滴内分布状态
注：当 λ=0.1 时，实际单包率为 8.57%（理论值 9.05%），多包率为 0%（理论值 0.47%）；当 λ=0.3 时，实际单包率为 20.85%（理论值 22.2%），多包率为 4.12%（理论值 3.70%）。两者均与理论预测基本一致。
同时，在微生物包裹场景中，我们习惯用通过 OD600 来测算菌体浓度，因此我们也可以引入微生物的 σ1.0（OD600=1 时，1mL 微生物悬液中微生物的个数），从而得到更易测量的微生物的上样浓度（OD600）。
OD600=λ/（Vd*σ1.0）
接下来，用一个案例说明计算过程：
我们计划对一个大肠杆菌文库进行高通量液滴分选：我们选择生成 30μm 直径的液滴，同时为了提升单包率，选择 λ 为 0.1。经过公式 c =λ/Vd 计算可得大肠杆菌的上样浓度 c≈7*106 个/mL，按照大肠杆菌的 σ1.0=5*108个/mL 计算，上样浓度为 OD600≈0.014。另外一个角度，当我们希望单次大肠杆菌的筛选通量为一百万个时，OD600=0.014 的大肠杆菌菌液的上样量应不低于 143μL。
计算可得大肠杆菌的上样浓度 c≈7*106 个/mL，按照大肠杆菌的 σ1.0=5*108个/mL 计算，上样浓度为 OD600≈0.014。另外一个角度，当我们希望单次大肠杆菌的筛选通量为一百万个时，OD600=0.014 的大肠杆菌菌液的上样量应不低于 143μL。
达到理想包裹率目标的技巧
细胞/微生物悬浮液进行液滴包裹时，为实现预期的单包率，需重点关注以下两个方面：
1. 保持细胞/微生物良好的悬浮状态，控制沉降影响：
选择性能更强、操作更简单的液滴生成系统，提升液滴生成速度，从而减少细胞沉降的影响。
在液滴中加入一些增稠剂或密度梯度介质（如 PEG，Optiprep），在不影响生长或者预期反应的情况下，有效降低细胞沉降率。
2. 让液滴保持均一、稳定的状态：
如试剂中存在大颗粒杂质、聚团细胞等，建议使用合适孔径的微米级滤网进行过滤。
选择更稳定的液滴生成系统，生成液滴大小保持一致，以确保液滴生成过程中细胞分布均匀。
油相和/或水相中加入适当的表面活性剂，增加液滴的稳定性。
达普生物一站式解决液滴包裹难题
【超速生成】5000Hz 高频生成，5 分钟完成百万级液滴制备。
【智能调控】实时监测液滴生成，液滴直径 CV 值＜5%。
【注塑芯片】经 10000+ 次验证，操作简便，彻底解决了传统 PDMS 芯片常见的堵塞问题和使用复杂性问题。
【全套方案】能够满足酸、碱、甲醇等特殊试剂的包裹需求，甚至在 PCR 加热等极端情况下，液滴依然保持、均一稳定。如下图：
微液滴包裹技术为单细胞和微生物研究提供了强大的工具，但其成功应用离不开对全流程的深入理解和优化。希望本文能为您提供实用的指导和启发，助您在科研道路上更进一步！
限时福利
留言“液滴指南+您的机构名称"，即可获取： 更多微液滴计算工具（网页版+Excel 双版本），截至 4 月 30 日还有机会获取价值 2000 元的液滴芯片体验套装，欢迎垂询。
关注我们，解锁更多“微世界”的奥秘！
达普生物孵化于香港科技大学，于 2018 年创立，致力于提供世界领先的生命科学工具，是中国高通量液滴微流控技术的领军企业。公司在深圳、嘉兴两地设有研发与生产中心，研发团队近百人，聚焦于将液滴微流控技术应用于生物医药与精准医学领域，致力于成为集微流控芯片、仪器、试剂的研发和生产于一体的完整解决方案提供商。已商业化多款基于液滴微流控技术的科学仪器，包括微流控高通量筛选系统（CytoSpark® Droplet Microfluidic High-throughput Screening System）、全能液滴微流控分析系统（OMNIdrop System）、星海单细胞测序建库系统（Galaxy Single Cell Analysis System）、星云数字 PCR 系统（Nebula dPCR System）和单囊泡分析系统（Exostar Extracellular Vesicles Analysis System）等，可应用于抗体筛选、酶的定向进化、菌株筛选、小分子化合物筛选、癌症研究、肿瘤早筛、病毒定量和生物制品质检等领域。目前已服务超过 100 家知名的头部生物医药、体外诊断公司、高校研究所和国家重点实验室等，在国内外生物医药领域实现了多个第一，在业内获得广泛的认可。
合作邮箱：
info@dp-bio.com
咨询热线：
0573-84666121
0755-23002947返回搜狐，查看更多