將細胞團塊或組織分離成單一細胞的過程，稱為細胞解離 (cell dissociation)。可用於初代細胞分離培養、流式細胞儀分析、單一細胞定序等多項細胞測試，主要有機械、化學及酵素分離三種方式。

機械解離是最簡單的方式，利用切割、研磨、刮擦、震盪等物理力分解組織，使組織碎片中的細胞分離，此方法最為快速，但容易出現試驗間細胞量與細胞活力差異較大的問題，適合用於結構較不緊密的組織。

細胞與細胞間的連結需要陽離子調節，化學解離則是透過螯合陽離子，破壞細胞間的連結使其分離，常見的陽離子螯合劑有 EDTA 和 EGTA。此方法較為溫和，但需要較長的時間，且使用的化學品種類、數量、濃度和環境都會影響整體過程。

酵素解離一般使用蛋白酶分解細胞之間的附著蛋白，常見的有胰蛋白酶 (trypsin)、膠原蛋白酶 (collagenase)、中性蛋白酶 (neutral protease) 等等，這種方式比物理解離較耗時，且作用時間太久，可能造成細胞傷害或死亡。目前已有細胞解離試劑可以更溫和的分離細胞，例如：Accumax，其兼具蛋白酶和膠原蛋白分解的活性，且不含哺乳動物或微生物物質，作用後細胞存活率高且不須添加其他物質中和，讓細胞不受酵素影響。

從組織分離成單一細胞通常需要透過切割、研磨、酵素分解及過濾後得到懸浮細胞，繁瑣的過程對細胞造成物理損傷，且因需要較長的酵素處理時間，也可能有分解不均，或影響細胞基因表現產生變化，干擾實驗結果。市面上已有半自動或全自動化的組織解離機，包含不同組織樣本的標準化處理程序，可同時處理多個樣品，例如：Miltenyi GentleMACS、TissueGrinder，可節省許多人工處理時間。

以 GentleMACS 解離器 (dissociator) 為例，將組織切成小塊放入離心管中，加入酵素與培養液，蓋上具研磨裝置的離心管蓋，上機透過均質及酵素分解，完成的解離液再經過細胞過濾器篩選，離心去除上清液後再次加入緩衝液懸浮，即可進行後續實驗。TissueGrinder 同樣也有具研磨裝置的管蓋，不同的地方則是它的離心管口已有過濾器，且可以不額外添加酵素，只要上機執行均質及震盪等標準化程序，完成後直接離心過濾即可得到單細胞懸浮液進行後續研究。

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