MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798288865411
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32042432
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a610
■1001  ▼aGomez  Martinez,  Ana  Esmeralda.
■24510▼aMicrofluidic  Devices  for  Multimodal  Single-Cell  Assays
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Berkeley▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a146  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Herr,  Amy  E.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Berkeley,  2025.
■520    ▼aUnderstanding  cellular  heterogeneity  at  the  single-cell  level  is  crucial  for  deciphering  complex  biological  processes,  including  disease  progression  and  gene  regulation.  Advancements  in  microfluidics  have  enabled  multimodal  analysis  of  individual  cells  by  integrating  genomic,  epigenomic,  transcriptomic,  and/or  proteomic  measurements.  Here,  we  describe  the  design,  development  and  application  of  single-cell  multimodal  assays,  specifically  paired  measurement  of  DNA  damage  and  protein  expression,  paired  PCR/qPCR  and  cytoplasmic  protein  measurements,  and  paired  PCR  and  nuclear  and  cytoplasmic  protein  measurements.Exemplar  of  this  line  of  inquiry,  we  investigate  apoptosis  at  single-cell  resolution  by  describing  our  published  Single-cell  Electrophoresis-based  Viability  and  Protein  (SEVAP)  assay.  These  simultaneous  measurements  capture  a  single-time-point  of  proteoform  expression  and  viability  for  hundreds  of  single  cells  to  investigate  apoptosis,  which  require  precise  timing  and  analysis  of  single  cells.  By  performing  in-gel  DNA  staining  and  immunoprobing  within  an  open  microfluidic  device,  SEVAP  achieves  separation  of  intact  and  fragmented  DNA,  as  well  as  full-length  and  cleaved  PARP1,  demonstrating  simultaneous  protein  isoform  analysis  and  classification  of  apoptotic  versus  viable  cells.  Extending  beyond  apoptosis,  our  published  TriBlot  assay  integrates  single-cell  PCR,  qPCR,  and  immunoblotting.  The  TriBlot  assay  achieves  same-cell  profiling  of  DNA,  mRNA,  and  proteins,  overcoming  the  specificity  limitations  of  antibody-based  protein  detection  by  integrating  electrophoretic  separation.  The  TriBlot  provides  insights  into  protein  expression  and  its  correlation  with  nucleic  acid  states.Work  towards  integrating  spatial-omics  with  single-cell  proteomics  is  demonstrated  by  developing  a  photopatterning  approach  that  optimizes  spatial  density,  increasing  array  density  for  spatial  analysis  of  single-cell  electrophoresis  and  immunoblotting.  This  method  employs  photopolymerization  techniques  to  create  small-pore-size  barrier  regions  and  larger-pore-size  regions,  reducing  protein  diffusion  and  increasing  microwell  density.  By  refining  lane  spacing  and  optimizing  pore  sizes,  this  technique  increases  spatial  density  for  protein  analysis,  paving  the  way  for  single-cell  spatial-omics  assays.For  paired  measurements  of  nuclear  and  cytoplasmic  proteins  and  DNA  from  single  cells,  the  SplitBlot  assay  integrates  PCR-based  genomic  DNA  analysis  with  Western  blot-based  protein  detection.  The  Western  blot-based  detection  avoids  current  limitations  in  the  nuclear  protein  detection  analysis  of  single-cell  multimodal  essays  related  to  cell  fixation.  This  microfluidic  device  separates  molecules  by  encapsulating  nuclear  DNA  in  agarose  while  electrophoretically  resolving  nuclear  and  cytoplasmic  proteins-specifically,  nuclear  histone  H3  and  cytoplasmic  beta-actin-in  polyacrylamide.  By  retrieving  single-cell  DNA  for  PCR  while  analyzing  the  single-cell  nuclear  and  cytoplasmic  proteins  in-gel,  we  perform  paired  single-cell  genotype  and  protein  expression  measurements.  Finally,  the  VacTrap  system  enables  spatial  indexing  of  isolated  nuclei.  This  high-throughput  microfluidic  device  employs  vacuum-assisted  transfer  to  relocate  nuclei  from  lysed  mammalian  cells  into  microwells.  This  facilitates  direct  mapping  of  nuclei  to  the  proteome,  improving  the  throughput  of  single-cell  multiomics  immunoblotting  assays.Together,  these  advancements  offer  tools  for  dissecting  cellular  heterogeneity  by  integrating  DNA  damage,  genomic,  or  transcriptomic  and  proteomic  data  with  single-cell  resolution.
■590    ▼aSchool  code:  0028.
■650  4▼aBioengineering
■650  4▼aCellular  biology
■650  4▼aBioinformatics
■650  4▼aGenetics
■653    ▼aCellular  heterogeneity
■653    ▼aGene  regulation
■653    ▼aAntibody-based  protein  detection
■653    ▼aImmunoblotting
■690    ▼a0202
■690    ▼a0379
■690    ▼a0369
■690    ▼a0715
■71020▼aUniversity  of  California,  Berkeley▼bBioengineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0028
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357789▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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