超高通量單細(xì)胞平臺Chromium X正式入駐百邁客——百萬基因組時代

Chromium X正式亮相百邁客

今天該儀器已經(jīng)成功落地百邁客青島實驗基地，流程已經(jīng)搭建完成，可以實現(xiàn)百萬級別通量單細(xì)胞測序，廣泛應(yīng)用于大規(guī)模細(xì)胞圖譜、大量樣本藥物篩選等研究，深度挖掘罕見的細(xì)胞類型和更多的細(xì)胞表型，提供更加全面、精準(zhǔn)、便捷的單細(xì)胞測序服務(wù)。讓我們一起來見識百邁客是如何玩轉(zhuǎn)超高通量單細(xì)胞測序。

 

單細(xì)胞測序技術(shù)的快速發(fā)展使得人們能夠在單細(xì)胞水平深刻探索腫瘤疾病發(fā)展、以及生物學(xué)現(xiàn)象背后的分子機(jī)理，解決細(xì)胞異質(zhì)性的問題。目前該技術(shù)已經(jīng)發(fā)表了3000+的文章，大多數(shù)都發(fā)在Nature、Cell、Cancer Cell等國際期刊，該技術(shù)也由原來幾百個細(xì)胞到上萬個細(xì)胞通量的突破，然而近來單細(xì)胞測序的文章涉及到的樣本數(shù)、細(xì)胞數(shù)都在不斷增加，尤其是大規(guī)模單細(xì)胞圖譜繪制、腫瘤治療藥物篩選等研究，涉及到的樣本數(shù)量多（數(shù)十例到數(shù)百例不等）、組織類型豐富、疾病分期復(fù)雜，動輒都是接近上百萬的細(xì)胞數(shù)，所以目前通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)階段的單細(xì)胞水平研究需求。為此，百邁客第一時間與10x Genomics展開合作，快速引進(jìn)10x Chromium X 超高通量單細(xì)胞系統(tǒng)，詳情可見百邁客引入10x Genomics Chromium X高通量單細(xì)胞新系統(tǒng)，邁上探索單細(xì)胞技術(shù)未來可能性的新臺階：

 

圖1 單細(xì)胞測序技術(shù)發(fā)展中通量的變化

 

單細(xì)胞測序Chromium X系統(tǒng)

功能強(qiáng)大的單細(xì)胞Chromium X系統(tǒng)終于落地百邁客，也揭開其神秘的面紗。該系統(tǒng)依舊是在Next GEM的微流控原理基礎(chǔ)上，全程自動化分選、捕獲、標(biāo)記數(shù)十萬個乃至百萬個單細(xì)胞微滴，并通過10x Barcode條形碼識別每一個微滴，從而實現(xiàn)了單個細(xì)胞基因表達(dá)檢測。

 

圖2. 百邁客單細(xì)胞X平臺高顏值展示圖

（1）升級后的Chromium X系統(tǒng)有哪些改變呢？

Chromium X系統(tǒng)在通量上做了很大優(yōu)化，每張芯片有16個通道，可同時檢測16個樣本，每個通道可捕獲2000-20000個細(xì)胞，其捕獲率高達(dá)65%，并且其多細(xì)胞率低至0.4%/1000個細(xì)胞。該系統(tǒng)還可進(jìn)行混樣處理（CellPlex），每個通道捕獲細(xì)胞數(shù)可達(dá)到6萬個，整個芯片16通道可望達(dá)到近百萬個單細(xì)胞基因表達(dá)檢測，實現(xiàn)了百萬級別單細(xì)胞測序。該系統(tǒng)還配備溫控裝置，可保持整個反應(yīng)在18-28℃，實驗過程中可以較好的保證了RNA的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的可靠性。

圖3. 超高通量單細(xì)胞捕獲技術(shù)原理示意圖

（2）Chromium X系統(tǒng)與Controller系統(tǒng)有哪些差異？

（3）Chromium X系統(tǒng)實驗流程如何？

超高通量單細(xì)胞測序包含：樣本解離、細(xì)胞懸液制備、樣本標(biāo)記、細(xì)胞分選、細(xì)胞標(biāo)記、反轉(zhuǎn)錄、文庫構(gòu)建、測序、生信分析等過程，可以一次性完成幾十例樣本超高通量單細(xì)胞測序。

圖4. Chromium X系統(tǒng)單細(xì)胞測序?qū)嶒灹鞒?/h5>

（4）Chromium X系統(tǒng)兼容性如何？

在任何水平上匹配單細(xì)胞研究的規(guī)模，可分析數(shù)百至百萬級的細(xì)胞，其兼容性更是可以支持所有的單細(xì)胞系列檢測，包括單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞免疫組庫、單細(xì)胞ATAC、單細(xì)胞多組學(xué)ATAC +基因表達(dá)、單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞全長轉(zhuǎn)錄組，以及細(xì)胞表面蛋白檢測、CRISPR分析，靶基因檢測和CellPlex混樣測序。

圖5. Chromium X系統(tǒng)兼容所有單細(xì)胞測序

單細(xì)胞Chromium X系統(tǒng)可兼容單細(xì)胞系列產(chǎn)品，且與Controller系統(tǒng)數(shù)據(jù)保持極強(qiáng)的相關(guān)性。以下分別展示利用PBMCs捕獲10000個細(xì)胞/細(xì)胞核Chromium X和Controller系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析比較：

 

圖6. Chromium X系統(tǒng)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析

圖7. Chromium X系統(tǒng)單細(xì)胞免疫組庫數(shù)據(jù)分析

 

圖8. Chromium X系統(tǒng)單細(xì)胞ATAC數(shù)據(jù)分析

 

圖9. Chromium X系統(tǒng)單細(xì)胞多組學(xué)ATAC+基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析

 

Chromium X系統(tǒng)優(yōu)勢

超高通量

一次可檢測16個樣本，最多可捕獲近百萬細(xì)胞，使用Chromium X的高通量單細(xì)胞基因表達(dá)和免疫分析解決方案，支持大規(guī)模研究。

超低成本

大規(guī)模樣本檢測、混樣測序可實現(xiàn)大量樣本的并通道精測，大大降低實驗成本，優(yōu)化了實驗周期。

超高的靈活性

可以根據(jù)實驗需求和規(guī)模開展任何 10x Genomics 單細(xì)胞實驗，并具有通量靈活性，可分析數(shù)百至百萬級的細(xì)胞。

超低多胞率

單細(xì)胞捕獲的多胞率從0.8%/1000個降低到0.4%/1000個，性能實現(xiàn)了成倍提升，增加了數(shù)據(jù)真實性和準(zhǔn)確性。

更加穩(wěn)定

增加了自動控溫系統(tǒng)（18-28℃），可以保護(hù)反應(yīng)過程中RNA穩(wěn)定性，增加了數(shù)據(jù)的可靠性。

操作簡單

自動溫度控制減少了實驗的可變性，只需按一下按鈕即可獲得直觀的用戶界面。

超高通量單細(xì)胞測序應(yīng)用方向

單細(xì)胞圖譜

大規(guī)模單細(xì)胞圖譜繪制，大量多樣本，多器官，多疾病模型進(jìn)行超高通量單細(xì)胞研究，實現(xiàn)了細(xì)胞類型的全面精準(zhǔn)分群和鑒定。

腫瘤疾病

為腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性、疾病時期多樣性提供高效的超通量單細(xì)胞測序，發(fā)現(xiàn)不同時期更多的腫瘤細(xì)胞群，以及挖掘新的腫瘤標(biāo)志物，精準(zhǔn)輔助治療。

生長發(fā)育

不同時間、不同部位器官發(fā)育的研究涉及上十萬、甚至上百萬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)發(fā)育過程中的稀有細(xì)胞類型，繪制完整的細(xì)胞發(fā)育軌跡。

免疫調(diào)控

疾病的免疫調(diào)控需要更多的細(xì)胞類型和細(xì)胞數(shù)目，檢測不同的TCR/BCR克隆型，甚至探索稀有的TCR/BCR克隆型，豐富免疫細(xì)胞表型，挖掘更多的細(xì)胞互作調(diào)控機(jī)理，篩選抗體，加速疫苗研發(fā)。

應(yīng)用實例1：超高通量單細(xì)胞圖譜繪制

單細(xì)胞基因表達(dá)HT產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可與標(biāo)準(zhǔn)分析的數(shù)據(jù)相比較，在每個細(xì)胞成本降低的情況下，細(xì)胞數(shù)量增加了一倍，更利于鑒定更多的細(xì)胞表型和分子調(diào)控機(jī)制。

圖10. PBMCs樣本的標(biāo)準(zhǔn)通量和超高通量的數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用實例2：超高通量單細(xì)胞非小細(xì)胞肺癌的應(yīng)用

采用 Chromium X系統(tǒng)的3’CellPlex對7個非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行混樣標(biāo)記后，上一個通道分別進(jìn)行Single Cell Gene Expression HT & Single Cell Gene Expression (standard)測序分析， Chromium X系統(tǒng)具有更高的捕獲率，并且兩者均可獲得較高的基因檢出率。

圖11. 非小細(xì)胞肺癌超高通量單細(xì)測序基因檢出率

細(xì)胞注釋，可獲得不同樣本詳細(xì)細(xì)胞類型，直觀比較不同樣本細(xì)胞豐度和基因表達(dá)差異性，并且超高通量單細(xì)胞測序更易于鑒定罕見細(xì)胞類型和挖掘腫瘤細(xì)胞分子標(biāo)志物。

圖12. 不同患者腫瘤細(xì)胞類型豐度和基因表達(dá)差異比較

送樣要求

百邁客優(yōu)勢

 

a:項目經(jīng)驗豐富：單細(xì)胞已經(jīng)累積物種種類30+種，組織樣本類型150+種，樣品數(shù)量4000+個, 積累了大量的經(jīng)驗。

表1 百邁客單細(xì)胞部分項目經(jīng)驗

圖13.百邁客單細(xì)胞懸液制備項目實例（部分）

圖14. 百邁客植物原生質(zhì)體制備項目實例（部分）

b:設(shè)備齊全：同時具有Chromium X和Controller雙系統(tǒng)，可提供低通量、標(biāo)準(zhǔn)通量、超高通量單細(xì)胞測序，擁有設(shè)備儀器；

c:強(qiáng)大的生信分析：可提供基本分析和高階分析，滿足個性化調(diào)整
d:全面的百邁客云平臺-單細(xì)胞+空間轉(zhuǎn)錄組APP：便捷實時查找結(jié)題報告，一鍵下載；簡潔4步操作可實現(xiàn)主流程分析；實惠可購買次賬號，自主分析。

e:空間轉(zhuǎn)錄組&單細(xì)胞聯(lián)合分析：空間轉(zhuǎn)錄組多組學(xué)聯(lián)合分析，可近似實現(xiàn)單細(xì)胞分辨率空間轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)特征，交互式分析。
f:百邁客單細(xì)胞X平臺可提供的服務(wù)：單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞免疫組庫、單細(xì)胞ATAC、單細(xì)胞多組學(xué)ATAC+基因表達(dá)、單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞全長轉(zhuǎn)錄組以及混樣測序服務(wù)。

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