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單細胞測序技術(shù)自2009年問世,2013年被Nature Methods評為年度技術(shù)以來,越來越多地被應(yīng)用在科研領(lǐng)域。自此,單細胞測序技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科研和臨床研究。
單細胞在許多領(lǐng)域都占有一席之地,對于癌癥早期的診斷、追蹤以及個體化治療具有重要意義。
基本原理
單細胞測序首先不是僅僅對一個細胞進行測序,而是說該項技術(shù)能對單一細胞的基因組或轉(zhuǎn)錄組進行測序,可以理解為單細胞水平上的測序。
為什么要進行單細胞測序?世界上沒有兩片相同的葉子,對于多細胞生物來說細胞與細胞之間是存在差異的,很多時候是基因組、轉(zhuǎn)錄組上的失之毫厘,功能上的差之千里。比如在腫瘤組織中,腫塊中心的細胞與腫塊周圍的細胞,原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶的細胞,其基因組與轉(zhuǎn)錄組等遺傳信息是存在差異的,這也就導(dǎo)致不同腫瘤細胞表現(xiàn)出免疫特性、生長速度、侵襲能力等表型方面的差異,最終導(dǎo)致對不同抗腫瘤藥物的敏感性不同或放療敏感性的差異。
傳統(tǒng)測序方法所展示的信息也是在多細胞水平上的平均信息,而單細胞水平上的測序則*可以反應(yīng)同一個細胞群里不同細胞的基因組和轉(zhuǎn)錄組狀況。單細胞測序技術(shù)的出現(xiàn),使得從混雜的樣品中篩選出異質(zhì)性信息的難題得以解決,該技術(shù)的成熟使用也必將生命科學(xué)研究向前邁進一大步
BD Rhapsody
BD Rhapsody™單細胞分析系統(tǒng)應(yīng)運而生,此系統(tǒng)的誕生基于 BD 在細胞生物學(xué)領(lǐng)域 40年的專業(yè)技術(shù),克服了傳統(tǒng)檢測的局限性,能夠?qū)Τ汕先f個單細胞的數(shù)百個表達基因同時進行數(shù)字定量,每個細胞提取獨立數(shù)據(jù),體現(xiàn)異質(zhì)性,可以鑒定和表征新型和罕見細胞類型,有助于理解從免疫學(xué)到腫瘤學(xué)等多個領(lǐng)域內(nèi)的生物學(xué)過程。
BD重磅推出的Rhapsody™單細胞分析系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)檢測的局限性,如微陣列和大量細胞 RNAseq,傳統(tǒng)檢測依賴于對多個細胞的平均檢測,來實現(xiàn)對細胞間微妙差異的觀察。與其他單細胞分析系統(tǒng)相比,BD Rhapsody™的特點及優(yōu)勢在于:
1.更高的采樣靈敏度
靶向分析方法有助于提高單細胞測序效率,Rhapsody系統(tǒng)提供的檢測試劑盒(panel)可穩(wěn)定的重現(xiàn)細胞異質(zhì)性的數(shù)據(jù),可用于探索與眾多應(yīng)用相關(guān)的細胞類型。且與全轉(zhuǎn)錄組擴增的mRNA分析相比,Rhapsody系統(tǒng)對罕見轉(zhuǎn)錄有更低的檢測閾值。
2.克服 PCR 偏差 — BD分子標簽
當對序列讀取進行計數(shù)時,PCR 擴增偏差可導(dǎo)致基因定量不準確。Rhapsody采用“分子標簽”技術(shù),能為單細胞中每個轉(zhuǎn)錄本標記特異性分子標簽,實現(xiàn)了單細胞水平上基因表達譜的絕對定量,同時,每個細胞也會被標記特異性細胞標簽,這使高通量平行建庫成為可能。
3.單細胞成像系統(tǒng)
對單細胞分離過程進行質(zhì)控,監(jiān)控細胞存活率、單細胞分離效率,有效保證實驗成功率。
4.更高的轉(zhuǎn)錄本檢測特異性
系統(tǒng)通過*的數(shù)據(jù)分析流程,去除PCR錯誤擴增產(chǎn)物,降低細胞非特異性表達水平。
5.更高的分辨率
可以分辨更細分、微觀的細胞群和細胞亞種群。
6.更經(jīng)濟的測序和設(shè)備預(yù)算
結(jié)合Rhapsody*的單細胞分離技術(shù),單次實驗可制備100-10000個單細胞文庫,用戶可根據(jù)需求定制引物,將檢測范圍集中在目標基因,大幅降低后續(xù)測序成本。
隨著人們逐漸意識到單細胞研究對認識人自身以及疾病的重要性,單細胞測序技術(shù)的誕生恰逢其時。目前單細胞測序已經(jīng)廣泛用于微生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)、人體發(fā)育、免疫、癌癥、輔助生殖等領(lǐng)域的研究。相信此次BD Rhapsody單細胞分析系統(tǒng)的閃亮登場,能夠為目前高速發(fā)展中的精準醫(yī)學(xué)帶來濃墨重彩的一筆。