為什么需要單細胞分辨率？生物學就像宇宙一樣。它非常復雜，有許多獨特的單體，也就是細胞。這些細胞相互作用并扮演不同的角色，在更大的體系中構建并驅動多個過程。就像伽利略探索宇宙的努力一樣，發現和定義這些細胞也需要高分辨率的工具，才能解開促成生物學復雜性的基因表達異質性。單細胞測序能夠在以一個細胞為功能單位中開展生物學研究，闡明具體細節，構建出一幅更大、更精細的圖譜，說明導致產生某種外在表型的不同類型的分子和細胞之間是如何相互作用的：患者為什么會復發？是什么讓這種疫苗能夠有效防止傳染等等諸多問題。豐富的測序和數據分析經驗，烈冰配套全程個性化、定制化地數據分析服務。南通高通量測序單細胞測序

現有的單細胞測序技術陣營在幾個主要領域存在差別。一個是分隔單個細胞以在其中進行微反應的物理平臺。在這個空間，單個細胞的內容物釋放，轉錄本或其他生物分析物被標記或添加索引，以便下游識別。現有技術的另一個主要區別是如何添加索引，就像生成測序文庫所涉及的流程步驟一樣。10XGenomics單細胞測序平臺采用動態微流控技（Drop-Seq具有類似的技術原理）。從橫向孔道中逐一輸入凝膠微珠，其中一列縱向孔道輸入細胞，凝膠微珠與細胞碰撞后會吸附在凝膠微珠上，并通過微流控技術，將之輸入到第二縱向孔道，即油相孔道中。這時候，就形成了一個個油滴并輸出并收集在EP管中。每一個油滴中會落入一個細胞以及一個凝膠微珠，那么在每一個凝膠微珠中上長滿了不同的CellBarcode和UMIBarcode連接形成的序列，再加上一端PolyT的抓手，構成我們的捕獲凝膠微珠。而這個凝膠微珠抓手就會使用oligodT抓住mRNA構建文庫。武漢10X Chromium X單細胞測序平臺烈冰開展了單細胞轉錄組、單細胞多組學以及空間轉錄組等多種產品在內的全套科研解決方案。

針對單細胞測序的細胞上樣數，為什么不建議捕獲到的細胞數量越高越好？一味地追求高數量的細胞捕獲可能會存在一些問題。例如在上機細胞懸液濃度固定時，如果目標細胞捕獲數增加到8000甚至10000，上樣細胞懸液體積勢必增加，在細胞懸液質量不是很理想（細胞活性5%、結團率均>5%）的情況下，引入的背景信號會增加，分析結果不理想的直接體現包括：cell、non-cell無法有效區分和Fractionreadsincells偏低。當cell和non-cell無法有效區分時，會使得數據出現假陽性和假陰性結果！當目標細胞捕獲數很大時，多細胞率會增加，數據分析時，此部分“cell”表現為基因檢測數和UMI檢測數是正常cell的N倍（N是一個GEM包裹的細胞數），導致所有細胞的統計數據（單個細胞基因檢測中位數、單個細胞UMI檢測中位數）虛高。此部分“cell”雖然可以通過設置數據分析閾值進行過濾，但是容易會有此類數據的殘留和正常高基因檢測細胞的人為去除！

RNA測序（RNA-seq）或芯片分析等大量樣本的轉錄組學方法作為一類強大的工具，可提供混合樣本的基因表達平均數據，幫助科學家開始揭示這種異質性。隨后，技術創新的飛躍在單細胞技術上達到新高度——使得科學家能夠定義細胞類型特異的基因表達，從過去的平均數據中分辨出真正驅動其表達模式的細胞異質性。這讓研究人員能夠更詳細地表征組織異質性，鑒定稀有細胞類型，并逐個細胞地仔細分析其分子機制。當獲得了對其研究的生物系統更為真實的圖譜后，研究人員就有了更為堅實可靠的知識基礎，并能在這個基礎上規劃下一步實驗，以獲取更深入的可行動見解。單細胞測序是高通量測序下的又一重大技術突破。

單細胞測序是指針對單個細胞進行全轉錄組測序分析，可精確地描述每一個細胞的狀態，在異質性發育過程中具有特殊的應用價值。然而，單細胞測序無法給出固態異質化組織中細胞空間排布信息，對于揭示發育過程、病理微環境都存在很大的局限性。空間轉錄組測序以點陣形式記錄病理切片細胞的空間信息并進行測序，可以精確指示點陣內的全部基因表達情況。空間轉錄組測序的加入，無疑讓單細胞測序如虎添翼，更精確地勾勒了組織水平的異質性。助力探索生命時空多維度的動態變化的生物學信息；助力醫療健康時代！10X Genomics單細胞測序技術支持

截至2021年10月，烈冰助力發表單細胞測序文章近20篇。南通高通量測序單細胞測序

10XGenomics是一種基于drop的微流控技術，液體在配套芯片中的微管道中流動，因此細胞直徑會受到芯片中微管道直徑的限制，微流體通道的直徑約為50~60um，因此捕獲細胞的直徑不能超過40um。當細胞直徑過大時，容易出現管道堵塞，造成GEM生成失敗，對于神經科學研究和心血管疾病研究的老師而言，準備采用單細胞技術用于課題研究的時候，往往會遇到一個尷尬的問題，就是目標細胞，例如神經元細胞、成熟心肌細胞由于體積過大，不適用于10X單細胞技術。其中神經元細胞的直徑很大，直接超過了芯片中管道的直徑，雖然心肌細胞直徑低于50um，但是成熟心肌細胞的長度很長，有可能堵塞通道造成實驗失敗，這也是為什么現在很多已發表的心臟單細胞文章，主要研究方向是心臟發育的原因了，主要還是因為未發育成熟的心肌細胞比較小，不會出現堵塞管道的風險。因此可以考慮組織解離后過40um濾網，過濾掉大細胞，避免出現管道堵塞、實驗失敗的風險。此種方案的缺點是大細胞被過濾掉，丟失相關細胞數據；另外組織解離獲得高質量細胞懸液以后，繼續做細胞裂解抽細胞核，開展細胞核測序。具體可訪問烈冰官網給我們留言，烈小冰將安排專業技術為您詳細解答。南通高通量測序單細胞測序

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