广州供卵代生咨询机构 了解单细胞测序第一课——初识单细胞测序
单细胞测序行业发展背景广州供卵代生咨询机构
传统的高通量测序技术被广泛应用于研究不同组织/品种/处理/时间点等样本，但多是反映特定组织/细胞集合的基因表达平均水平或者代表性信息，单个细胞特异性的信息往往被掩盖，导致错失很多重要信息，难以应用于罕见循环肿瘤细胞的转录组分析、人胚胎发生最早期分化特征研究、肿瘤非均质性和微进化研究等领域。
随着测序技术、细胞分离和全基因组扩增技术的发展，在单个细胞水平上对基因组进行测序的单细胞测序技术逐渐兴起，一方面解决了微量样品无法进行检测的难题，另一方面也更好地解析了不同细胞之间的遗传变异的异质性。
单细胞测序（Single Cell Sequencing，SCS）是下一代测序（Next Generation Sequencing，NGS）方法，主要用于分析细胞之间遗传和蛋白质信息的差异，获取单细胞水平的基因组序列信息，并更好地了解它们在微环境中的具体作用。
单细胞测序是什么？
单细胞测序（Single Cell Sequencing，SCS）技术是指单细胞基因组或转录组的测序，从而获得基因组、转录组或其他多细胞信息，以揭示细胞种群差异和细胞进化关系. 通过对单个细胞的全基因组、转录基因组和表观基因组进行测序，可以揭示疾病发生和进展所涉及的复杂异质机制，进一步改善疾病诊断、预后预测和药物治疗效果的监测. 传统的测序方法只能得到许多细胞的平均值，无法分析少量细胞并丢失细胞异质性信息. 与之相比，单细胞技术可以检测单个细胞间异质性、区分少量细胞和绘制细胞图. 然而，早期的单细胞测序由于成本高而限制了其广泛使用，但随着研究的不断发展，许多新的单细胞测序方法被开发出来，降低了单细胞测序的成本阈值. 目前，单细胞测序技术越来越多地应用于各个领域.。
单细胞测序技术发展趋势
单细胞测序技术未来或将往更低的成本和样品要求，更高的通量、精度、准确度和基因组覆盖度，更精简的流程和自动化，以及更多的组学联合分析（包括时空维度整合）的方向发展。横向上，整合目前较为成熟的转录组与其他组学技术，可在同一个细胞上实现转录组、基因组、表观组、蛋白组等多组学的全面检测。此外，通过与原位捕获、荧光标记和显微切割等平台技术的结合，可实现对一块组织中所有细胞的空间属性和相互作用的测定。纵向上，将多组学及空间组学与时序分析相结合，可实现时空维度上的单细胞多组学研究。
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单细胞研究的发展历史
单细胞测序技术应用场景
目前单细胞测序技术已广泛应用于生物学各个基础研究领域。其临床应用转化也已在多个领域开展了深入探索，包括肿瘤、生殖健康、免疫系统疾病、感染性疾病（微生物）等领域。目前单细胞相关临床试验的目的主要是评估单细胞测序在诊断、治疗和监测各种类型的癌症和感染（包括HIV，肝炎和流感）中的价值，以及在器官和干细胞移植手术中提高成功率的应用等。其在肿瘤和辅助生殖等领域的研究成果也已应用于临床。以肿瘤学研究和转化为例，通过对肿瘤组织和外周血的数千个单细胞进行测序，不仅可揭示实体瘤内及其免疫微环境的细胞群类型、异质性和克隆演变，还有助于辅助指导临床上的病理诊断、治疗方案的选择及评估、耐药和复发转移监测等。在辅助生殖领域，基于MALBAC扩增技术的单细胞基因组测序已被应用于第三代试管婴儿的胚胎植入前染色体非整倍体检测（PGS）。2020 年2 月，国内“胚胎植入前染色体非整倍体检测试剂盒”（国械注准：20203400181）获批上
市，标志着我国三代试管PGS 正式进入合规化、有证时代。在新冠疫情中，单细胞测序技术也被广泛应用于新病毒的人体器官易感性和感染性损伤研究，以及治疗性和预防性抗体的筛选工作。
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01
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02
罕见转录本，更高检出率—— 靶向定制panel，选定特定基因组合，提高UMI计数效率，罕见转录本检测阈值更低。
03
VDJ免疫组库分析—— TCR，BCR免疫组库分析，提高特异性和灵敏度
04
实理更高的分辨率——可以分辨更精细、微观的细胞群和细胞亚种群。
05
反转录的磁珠，超常稳存储——完整cDNA可在磁珠微球结构保存长3月(4度)，随用随取。
06
混样检测，降低成本——提高样品通量（最多可12个样本同时建库，可等分，可随机组合），大大降低成本。
07
多组学检测—— 可以同时进行单细胞蛋白和转录组联合检测，为单细胞多组学研究提供了更高效的平台。
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