La quantificazione delle molecole secrete dalle cellule, ad esempio le citochine, è fondamentale per la caratterizzazione delle risposte immunitarie. I test di cattura delle citochine che utilizzano anticorpi ingegnerizzati per ancorare le molecole secrete alle cellule secernenti sono ampiamente utilizzati per caratterizzare le risposte immunitarie perché consentono sia l’identificazione sensibile che il recupero delle cellule vitali che rispondono. Tuttavia, se le citochine si diffondono lontano dalle cellule secernenti, le cellule non secernenti saranno anche identificate come cellule rispondenti. Qui incapsuliamo le cellule immunitarie in goccioline microfluidiche ed eseguiamo test di cattura delle citochine in gocce per limitare la diffusione delle citochine secrete. Utilizziamo dispositivi microfluidici per incapsulare rapidamente singole cellule natural killer NK-92 MI e le loro cellule target K562 in goccioline microfluidiche. Eseguiamo test di cattura IFN-γ in-droplet e dimostriamo che le cellule MI NK-92 riconoscono le cellule bersaglio all’interno delle goccioline e si attivano per secernere IFN-γ. L’incapsulamento delle gocce impedisce la diffusione dei prodotti secreti nelle cellule vicine e riduce drasticamente sia i falsi positivi che i falsi negativi, rispetto ai saggi eseguiti senza goccioline. In un campione contenente 1% di veri positivi, l’incapsulamento riduce, dal 94% al 2%, il numero di cellule true-positive che appaiono come negativi; in un campione contenente 50% di veri positivi, il numero di cellule non stimolate che appaiono come positivi è ridotto dal 98% all ‘ 1%. Dopo che le cellule vengono rilasciate dalle goccioline, la citochina secreta rimane catturata sulle cellule immunitarie secernenti, consentendo l’isolamento di FACS di popolazioni altamente arricchite per le cellule immunitarie effettore attivate. L’incapsulamento delle gocce può essere utilizzato per ridurre lo sfondo e migliorare la rilevazione di qualsiasi saggio di secrezione unicellulare.