细胞异质性高通量测序检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-30  

本检测系统阐述了细胞异质性高通量测序检测的核心内容。本检测从检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备四个维度展开,详细介绍了单细胞转录组测序、空间转录组学等关键技术,以及它们在肿瘤研究、发育生物学和免疫学等领域的广泛应用。旨在为读者提供一份关于该前沿技术的全面指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

单细胞转录组测序:在单个细胞水平上对mRNA进行测序,揭示细胞间的基因表达差异,是研究细胞异质性的核心技术。

单细胞ATAC-seq:检测单个细胞的染色质可及性,从表观遗传层面解析细胞异质性,识别不同的调控状态。

单细胞全基因组测序:对单个细胞的全部DNA进行测序,用于分析细胞间的基因组变异,如拷贝数变异和点突变。

单细胞免疫组库测序:特异性扩增T细胞或B细胞受体的可变区序列,分析免疫细胞的克隆多样性及其功能状态。

CITE-seq:将细胞表面蛋白的抗体标记与单细胞转录组测序结合,实现蛋白质与RNA信息的同步获取。

空间转录组学:在保留组织空间位置信息的前提下,对组织切片内特定区域的转录组进行测序,关联细胞类型与空间分布。

单细胞多组学整合分析:将来自同一批细胞的转录组、表观组、蛋白组等多层数据进行整合分析,全面刻画细胞状态。

谱系追踪技术:利用CRISPR编辑或天然突变在细胞中引入可遗传的条形码,追踪细胞分裂谱系与命运决定。

循环肿瘤细胞测序:对从外周血中分离的稀有循环肿瘤细胞进行单细胞测序,研究肿瘤转移过程中的异质性。

微生物组单细胞测序:对环境或宿主相关微生物群体中的单个微生物细胞进行基因组测序,解析菌群构成与功能差异。

检测范围

肿瘤微环境解析:应用于肿瘤组织,鉴定癌细胞亚群、免疫细胞、基质细胞等,研究其相互作用及耐药机制。

发育生物学研究:用于胚胎发育、器官形成等过程,绘制细胞命运图谱,揭示分化路径和关键调控因子。

免疫系统功能探索:深入分析免疫细胞(如T细胞、B细胞、巨噬细胞)在不同疾病状态下的亚型、激活状态和动态变化。

神经系统图谱绘制:对大脑等复杂神经组织进行高分辨率分型,鉴定不同神经元和胶质细胞类型及其功能特性。

干细胞与再生医学:研究干细胞的异质性、分化潜能及重编程过程,为疾病建模和治疗提供依据。

传染病与宿主应答:分析病原体感染后宿主不同细胞的响应差异,以及病原体群体在宿主内的遗传变异。

器官纤维化进程:探究在肝、肺等器官纤维化过程中,成纤维细胞等关键细胞的异质性激活与转化机制。

药物筛选与毒理学:在单细胞水平评估药物或化合物对不同细胞亚群的特异性效应和毒性反应。

<强>心血管疾病研究:用于解析动脉粥样硬化斑块、心肌组织中的细胞组成变化,寻找新的治疗靶点。

<强>植物生物学应用:拓展至植物领域,研究植物根、茎、叶等组织中不同细胞的基因表达模式和功能分化。

检测方法

<强>微流控液滴分选法:利用微流控芯片将单个细胞与带有条形码的磁珠包裹在油滴中,实现高通量单细胞分离与标记,如10x Genomics平台。

<强>孔板分选法:通过流式细胞仪或显微操作将单个细胞分选至多孔板(如96孔板、384孔板)中,再进行建库测序。

<强>组合索引法:通过多轮 combinatorial barcoding 对固定或悬液中的细胞进行标记,无需物理分选即可实现数千至上万个细胞的平行分析。

<强>激光捕获显微切割:结合组织病理学切片,利用激光精确切割特定形态区域或单个细胞进行下游测序。

<强>原位条形码标记法:在组织原位通过递送带有空间位置信息的条形码进行标记,用于空间转录组学研究。

<强>Tn5转座酶法:利用高活性的Tn5转座酶同时完成染色质切割与接头连接,是scATAC-seq等表观检测的核心建库方法。

<强>模板转换法:在逆转录过程中引入模板转换 oligo,用于scRNA-seq中cDNA的全长扩增,提高基因检出率。

<强>多重退火环状循环扩增:一种全基因组扩增技术,用于从单个细胞的微量DNA中制备足够的测序文库。

<强>抗体偶联寡核苷酸技术:将识别表面蛋白的抗体与一段寡核苷酸条形码偶联,实现蛋白信息的核酸化读取(如CITE-seq)。

<强>生物信息学分析方法包括数据质控、比对定量、降维聚类(如PCA, t-SNE, UMAP)、差异表达分析、轨迹推断和细胞通讯分析等核心算法流程。

检测仪器设备

<强>10x Genomics Chromium系统: 基于微流控液滴技术的商业化主流平台,可自动化完成单细胞分离、条形码标记与文库构建。

<强>BD Rhapsody系统: 基于微孔板与磁珠捕获原理的单细胞多组学分析平台,具有灵活性和较高的捕获效率。

<强>Illumina NovaSeq系列测序仪: 目前通量最高的下一代测序平台之一,能够快速完成海量单细胞文库的高深度测序。

<强>Illumina NextSeq系列测序仪: 适用于中等通量的单细胞测序项目,在速度与成本之间取得良好平衡。

<强>Nanostring GeoMx DSP系统: 基于光学切割的空间多组学分析仪,允许用户根据形态学选择感兴趣区域进行蛋白质或RNA分析。

<强>10x Genomics Visium平台: 专门用于空间转录组学的商业解决方案,将组织切片置于带有位置条形码的芯片上进行捕获和测序。

<强>Fluidigm C1系统: 基于集成流体回路的自动单细胞捕获与制备系统,适合中等通量且需要高质量全长转录本的研究。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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