中国科学技术大学将毛细管流式数字液滴PCR技术融入流式细胞仪，成功实现了DNA/RNA单分子高效检测与回收，为靶向药物海选aptamer靶向分子建立了通量最高的技术方案。研究成果以“Droplet digital PCR-based single aptamer selection”为题发表在国际著名分析化学期刊Talanta。
图1 液滴数字PCR与流式细胞仪的联合工作系统
液滴微流控在微米尺度的通道内生成、操控和分析纳升乃至飞升液滴的技术，我校基于该技术实现了基于毛细管流式的单分子检测[1]（2018）、基于Dean流聚焦的单细胞分析[2]（2019）。流式细胞仪是目前通量最高的单细胞分选方法，经过多年努力，我校成功地将ddPCR技术通过双乳化技术融入流式细胞仪（图1），然后采用荧光增强术以及配置新的流式细胞仪鞘液，实现了高通量单分子扩增、检测、筛选一体化运行模式，并以黄曲霉素为例，一次性完成了无需测序的aptamer靶向分子筛选与回收[1]（图2）。与现有基于测序的SELKEX方法相比，本文方法不仅工作快速而且正确率高，更为可贵的是能获得靶向分子本身。按照SELEX惯例，在筛选同时要不断测量与分析序列、最后再根据序列合成靶向分子；而本文获得分子本身后，可直接用qPCR技术扩增，从而获得序列与二级结构都完全相同的靶向分子。这既减少了大量成本，又保留了与亲和力密切相关的二级结构信息。研究团队正在继续攻关，研发基于水凝胶的第二代技术，目标是操作更为简便，结果更加安全稳定。
论文第一作者为热科学和能源工程系博士研究生吴泽锐，通讯作者为中国科学技术大学丁卫平副教授、何立群副教授以及胡芃教授。工作受国家自然科学基金资助（31670866,31970754）。
图2 基于液滴数字PCR与流式细胞仪的aptamer筛选流程
1)https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.127924
2)https://doi.org/10.1039/C7LC01160A
3)Dean Flow Assisted Single Cell and Bead Encapsulation for High Performance Single Cell Expression Profiling | ACS Sensors
（热科学和能源工程系）