在单细胞建库中,单克隆概率是评估整套系统的关键参数。传统的有限稀释方法,在假设符合泊松分布的前提下,以每孔 0.5 个细胞进行铺板,进行两轮有限稀释,单克隆概率 >95%。但是由于其操作周期长,人力物力成本高等缺点,在许多细胞系开发实验室中,“两轮有限稀释”这一传统“金标”方法已被“单细胞铺板+整孔成像”技术取代——专用仪器能在保证克隆性的同时大幅缩短工作周期。
Solentim 系列仪器是一套经过严格验证的系统,对细胞的识别保证了高准确度,高质量的整孔成像又提供了单克隆确证的证据。时至今日,已有不少用户验证 Solentim 系统的高效性及可靠性。例如,来自知名 CDMO 公司 Resilience CLD 部门的科学家们对单克隆筛选平台设计了一套完整的单克隆源性验证实验流程,验证了整套单细胞克隆流程(包括前期处理、VIPS® 单细胞铺板仪、Cell Metric® 整孔成像仪及全面的人工图像复核),验证结果为 VIPS + Cell Metric 平台可以实现 >99% 的单克隆概率。
该公司科学家使用了三种统计方法进行验证,分别是:
统计方法 1:
统计幽灵孔出现概率,也就是通过测量“幽灵孔”的出现频率来评估——所谓幽灵孔,即最终形成了细胞克隆、但最初并未被检测出其中存在单个或多个细胞的培养孔。这一频率反映了单细胞克隆方法“漏检”细胞的概率,我们将其表示为该方法的分数错误率 EM:
EM = 幽灵孔出现频率
PoC(单克隆概率)= 1 - 幽灵孔出现频率
统计方法 2:
操作步骤错误概率:另一种用于计算单克隆概率(PoC)的分析方法,是对克隆流程中每一独立步骤的错误率进行观测,并将这些错误率相乘,从而估算出总体错误率。该法常用于评估两轮有限稀释后的 PoC。以通用情形为例:若某方法包含三个步骤,且只有当这三个步骤全部出错时,非单克隆细胞系才可能被漏检,则该方法的总体错误率(EM)等于第一步的错误率(E1)、第二步的错误率(E2)与第三步的错误率(E3)的乘积。
EM = E1 x E2 x E3
PoC = 1 - E1 x E2 x E3
统计方法 3:
总体错误率,即通过测定最终统计的“候选单克隆”细胞系中实际为非单克隆的比例,来评估整个系统的总体错误率(EM)。
EM = 方法总体错误率 = 非单克隆数 / 候选单克隆数
PoC = 1 - 非单克隆数 / 候选单克隆数
操作如图 1:

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