Abstract Fast enrichment of cells based on morphological information remains a challenge, limiting genome-wide perturbation screening for diverse high-content phenotypes of cells. Here we show that multi-modal ghost cytometry-based cell sorting is applicable to fast pooled CRISPR screening for both fluorescence and label-free high-content phenotypes of millions of cells. By employing the high-content cell sorter in the fluorescence mode, we enabled the genome-wide CRISPR screening of genes that affect NF-κB nuclear translocation. Furthermore, by employing the multi-parametric, label-free mode, we performed the large-scale screening to identify a gene involved in macrophage polarization. Especially the label-free platform can enrich target phenotypes without invasive staining, preserving untouched cells for downstream assays and unlocking the potential to screen for the cellular phenotypes even when suitable markers are lacking. One-Sentence Summary Machine vision-based cell sorter enabled genome-wide perturbation screens for high-content cell phenotypes even without labeling

Inhibition of nociceptor activity is important for the prevention of spontaneous pain and hyperalgesia. To identify the critical K+ channels that regulate nociceptor excitability we performed a forward genetic screen using a Drosophila larval nociception paradigm. Knockdown of three K+ channel loci, the small conductance calcium-activated potassium channel (SK), seizure and tiwaz, resulted in marked hypersensitive nociception behaviors. In more detailed studies of SK, we found that hypersensitive phenotypes could be recapitulated with a genetically null allele. Importantly, the null mutant phenotype could be rescued with tissue specific expression of an SK cDNA in nociceptors. Optical recordings from nociceptive neurons showed a significant increase in mechanically activated Ca2+ signals in SK mutant nociceptors. SK showed expression in peripheral neurons. Interestingly SK proteins localized to axons of these neurons but were not detected in dendrites. Our findings suggest a major role for SK channels in the regulation of nociceptor excitation and they are inconsistent with the hypothesis that the important site of action is within dendrites.