單細(xì)胞測序原理及特點(diǎn)

單細(xì)胞測序技術(shù)被Nature Methods（2013）評為年度技術(shù)，Science（2013）評為年度六大生物類科研熱點(diǎn)。單細(xì)胞測序技術(shù)又在2015年登上Science轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)封面。Nature Methods 將2019年年度技術(shù)又給了單細(xì)胞多組學(xué)。2013年以來基于單細(xì)胞測序技術(shù)獲得了多方面的研究進(jìn)展，文獻(xiàn)發(fā)表也呈現(xiàn)迅猛增長趨勢。即使來源相同的單個(gè)細(xì)胞，由于隨機(jī)生物過程和環(huán)境擾動的原因，彼此在許多

方面也存在差異，即異質(zhì)性。尤其是腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、胚胎發(fā)育期細(xì)胞、干細(xì)胞等最為突出。常規(guī)的組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)不了這一現(xiàn)象帶來的影響，由此研究人員開啟了單細(xì)胞測序技術(shù)的探索之路。

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序利用GemCode技術(shù)的微流控技術(shù)進(jìn)行單個(gè)細(xì)胞分選，將帶有條形碼和引物的凝膠珠和單個(gè)細(xì)胞包裹在油滴中；在每個(gè)油滴內(nèi)，凝膠珠溶解，細(xì)胞裂解釋放mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄把凝膠珠

的特異性barcode引入到cDNA并用于區(qū)分細(xì)胞；液體油層破壞后，cDNA后續(xù)進(jìn)行文庫構(gòu)建，結(jié)合Illumina測序平臺對文庫進(jìn)行測序檢測，即可一次性獲得大量單細(xì)胞的基因表達(dá)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到在單細(xì)胞

水平進(jìn)行表達(dá)測序的目的。10x Genomics 的 Chromium Single Cell單細(xì)胞測序技術(shù)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了單細(xì)胞組學(xué)研究。

特點(diǎn)：

l 真正意義上的單細(xì)胞檢測（每一個(gè)細(xì)胞形成單獨(dú)的GEM，分別進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記）

l 超低的單個(gè)細(xì)胞價(jià)格

l 多細(xì)胞捕獲率低（小于萬分之八）

l 超高的捕獲效率（單個(gè)細(xì)胞捕獲效率65%）

l 全自動真正單細(xì)胞分離、實(shí)驗(yàn)周期短

l 超高的細(xì)胞通量（每個(gè)樣本最多可測10000個(gè)細(xì)胞）

l 細(xì)胞類型多樣化（適宜40微米直徑以內(nèi)，無下限）

通量高（可同時(shí)檢測8個(gè)樣本）