在單細胞研究領(lǐng)域，利用微流控系統(tǒng)分離單細胞，并作為反應(yīng)容器制備單細胞NGS文庫的方法近年來得到了越來越多的關(guān)注。如今，有代表性方法有液滴式微流控和芯片式微流控。這兩種方法采用的裝置有很大差異，但它們的共性是將細胞分離到納升級的微小容器中，以此提高單細胞制備效率，同時降低反應(yīng)成本。

液滴式微流控

液滴式微流控裝置的工作原理是讓懸浮的單細胞依其次通過一個超聲裝置，利用聲波將含有細胞的水相液體連續(xù)分離為單獨的微小液滴，并用表面活性劑處理以防液滴融合，最終收集到油相載液中統(tǒng)一反應(yīng)。液滴式微流控裝置具有高通量的特性，此法可以批量制備上百萬的液滴。以此為基礎(chǔ)，并聯(lián)兩個相同的裝置可以使不同液滴兩兩融合，可在反應(yīng)過程中逐級添加試劑，還可在制備流程中加入光篩，以流式細胞儀的原理自動剔除不含細胞的液滴，并富集具有共同表達特征的細胞。

由于微滴式流控系統(tǒng)有以上優(yōu)點，已有公司正在嘗試將其用于單細胞測序文庫的制備。但是，在商業(yè)化的道路上仍有一些困難需要克服。以單細胞RNA-Seq文庫的制備為例，其反應(yīng)流程包括裂解－逆轉(zhuǎn)錄－擴增三步，每步都需要加入新試劑以改變反應(yīng)體系。但用表面活性劑處理過的液滴再融合的效率不高。其次，各個步驟的反應(yīng)體系互相干擾，而現(xiàn)今還沒有低損純化單細胞級微量核酸的良策，我們就只能通過大幅稀釋前一反應(yīng)體系來保證下一步的效率。這樣一來，每個步驟都會使得液滴體積增加，這可能對液滴的制備和形態(tài)維持帶來一定困難。最后，現(xiàn)有設(shè)備很難精確控制液滴體積，樣本間偏差可高達30－40％，導(dǎo)致反應(yīng)效率不均，可能會最終影響數(shù)據(jù)的解讀。

芯片式微流控

相較液滴式微流控，芯片式微流控的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟，相關(guān)文獻不勝枚舉，也有一批公司正在進行商業(yè)化嘗試，比如蘇州汶顥微流控、上海文昌芯片等。集成化微流控芯片在滿足實驗通量需求、降低單位反應(yīng)成本的同時，還能夠利用細胞的物理（聲、光、電、體積等）或生物學(xué)性質(zhì)（抗原）實現(xiàn)分選。此外，使用光刻工藝制造出來的反應(yīng)室可以達到很高的精度，消除了液滴式微流控系統(tǒng)中反應(yīng)容器體積不均一帶來的弊端。