La quantification des molécules sécrétées par les cellules, par exemple les cytokines, est fondamentale pour la caractérisation des réponses immunitaires. Les tests de capture de cytokines qui utilisent des anticorps conçus pour ancrer les molécules sécrétées aux cellules sécrétantes sont largement utilisés pour caractériser les réponses immunitaires car ils permettent à la fois l’identification sensible et la récupération de cellules répondantes viables. Cependant, si les cytokines diffusent loin des cellules sécrétantes, les cellules non sécrétantes seront également identifiées comme des cellules répondantes. Ici, nous encapsulons des cellules immunitaires dans des gouttelettes microfluidiques et effectuons des tests de capture de cytokines dans les gouttelettes pour limiter la diffusion des cytokines sécrétées. Nous utilisons des dispositifs microfluidiques pour encapsuler rapidement des cellules NK-92 MI tueuses naturelles uniques et leurs cellules K562 cibles dans des gouttelettes microfluidiques. Nous effectuons des tests de capture de l’IFN-γ dans les gouttelettes et démontrons que les cellules NK-92 MI reconnaissent les cellules cibles dans les gouttelettes et deviennent activées pour sécréter de l’IFN-γ. L’encapsulation de gouttelettes empêche la diffusion des produits sécrétés vers les cellules voisines et réduit considérablement les faux positifs et les faux négatifs, par rapport aux tests effectués sans gouttelettes. Dans un échantillon contenant 1% de vrais positifs, l’encapsulation réduit de 94% à 2% le nombre de cellules vraies positives apparaissant comme négatives; dans un échantillon contenant 50% de vrais positifs, le nombre de cellules non stimulées apparaissant comme positives est réduit de 98% à 1%. Une fois les cellules libérées des gouttelettes, la cytokine sécrétée reste capturée sur les cellules immunitaires sécrétantes, permettant l’isolement FACS de populations hautement enrichies pour les cellules immunitaires effectrices activées. L’encapsulation de gouttelettes peut être utilisée pour réduire le fond et améliorer la détection de tout test de sécrétion unicellulaire.