序章

單細胞測序技術，是指在單個細胞水平上對其攜帶的遺傳信息進行測序，廣泛應用于新物種鑒定、病原篩查、神經(jīng)科學、腫瘤異質性研究以及循環(huán)腫瘤細胞等方面。

單細胞測序主要包括單細胞基因組測序技術、單細胞轉錄組測序技術、單細胞表觀遺傳測序技術、單細胞蛋白質組學測序技術、單細胞多組學聯(lián)合分析等方面。

單細胞測序技術主要過程包括：單細胞樣本準備、細胞富集，單細胞分離，建庫、測序五部分。

單細胞測序技術流程

磁珠/微球在單細胞測序中有哪些作用？

這得從現(xiàn)有的技術平臺原理解析開始，下面以單細胞轉錄組測序技術為例。

目前，單細胞測序目前已進入2.0時代，高通量單細胞捕獲有兩大策略，一種是微流控芯片技術，以10X Genomics、Drop-seq、inDrop為代表。另一種，微孔板（microwell）技術，以BD Rhapsody、Seq-Well為代表。

微流控芯片技術平臺:1個液滴=1個細胞+1個凝膠微球=1個RNA Seq

微流控芯片技術是將單個細胞和單個凝膠微球包裹在一個液滴內，細胞裂解釋放mRNA，通過逆轉錄產(chǎn)生用于測序的帶條形碼的cDNA；液體油層破壞后，cDNA后續(xù)進行文庫構建，使用測序平臺對文庫進行測序檢測，即可一次性獲得大量單細胞的基因表達數(shù)據(jù)，10min內自動完成上萬個細胞的捕獲，從而達到在單細胞水平進行表達測序的目的。

適用范圍：

直徑40μm以下細胞（受儀器管道直徑限制）。

大規(guī)模細胞樣本，適用于分群、譜系等研究。

圖：10x Genomics平臺利用微流控技術，將帶有Cell Barcode的凝膠微珠和單個細胞包裹在同一個“油包水”液滴中。（圖片來源10x Genomics官網(wǎng)）

圖：Barcode序列作用是區(qū)分不同的細胞，UMI是用來區(qū)分不同轉錄本的PCR產(chǎn)物，最后一段為poly dT反轉錄引物。（圖片來源10x Genomics官網(wǎng)）

微孔板技術平臺:1個微孔=1個細胞+1個磁珠=1個RNA Seq

微孔板技術是將單個細胞和單個磁珠沉降到1個微孔內，磁珠上的序列結構與 10X Genomics 相似，可以捕獲到游離mRNA的poly A尾。

適用范圍：

直徑<20μm的細胞（受磁珠結合效率限制）。

大規(guī)模細胞樣本，適用于分群、譜系等研究。

圖：BD Rhapsody是利用鋪滿20萬個直徑50 μm微孔的微孔板和攜帶細胞標簽的直徑35 μm磁性beads捕獲細胞。將制備好的單細胞懸液鋪至微孔板上，細胞靠自身重力沉降至微孔底部。加入細胞裂解液，細胞釋放出的mRNA可以被poly dT的beads在微孔中捕獲。（圖片來源BD官網(wǎng)）

Univ = Universal sequence, CL = Cell label, UMI = Unique Molecular Index

圖：利用磁鐵回收beads到單管中進行后續(xù)逆轉錄、建庫等操作。（圖片來源BD官網(wǎng)）

在兩個技術平臺中，微球/磁珠都作為mRNA的捕獲載體，是單細胞測序過程中不可獲取的一個原料。相比普通微球而言，磁珠能夠通過磁鐵簡單快速的從體系中去除，在樣本處理過程中具有更明顯的優(yōu)勢，受到越來越多科學家和產(chǎn)品開發(fā)著的青睞。

兩個技術平臺對磁珠/微球的需求

海貍生物致力于生物納米磁珠產(chǎn)品開發(fā)已有10年，面向生物科研、體外診斷和基因檢測領域提供工業(yè)級別的納米磁珠原料，蛋白偶聯(lián)中間體、免疫磁珠、輔助生物耗材及配套自動化設備等系。海貍生物為單細胞測序產(chǎn)品開發(fā)用戶提供相關的磁珠原料，詳細技術參數(shù)請聯(lián)系service@beaverbio.com或400-600-3979.

BeaverBeads^? 20μm磁珠在顯微鏡下成像。