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發(fā)布于 2021年10月13日

Chromium X正式亮相百邁客

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

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

圖1 單細胞測序技術發(fā)展中通量的變化

單細胞測序Chromium X系統(tǒng)

功能強大的單細胞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的微流控原理基礎上，全程自動化分選、捕獲、標記數(shù)十萬個乃至百萬個單細胞微滴，并通過10x Barcode條形碼識別每一個微滴，從而實現(xiàn)了單個細胞基因表達檢測。

圖2. 百邁客單細胞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個細胞，其捕獲率高達65%，并且其多細胞率低至0.4%/1000個細胞。該系統(tǒng)還可進行混樣處理（CellPlex），每個通道捕獲細胞數(shù)可達到6萬個，整個芯片16通道可望達到近百萬個單細胞基因表達檢測，實現(xiàn)了百萬級別單細胞測序。該系統(tǒng)還配備溫控裝置，可保持整個反應在18-28℃，實驗過程中可以較好的保證了RNA的穩(wěn)定性和數(shù)據的可靠性。

圖3. 超高通量單細胞捕獲技術原理示意圖

（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？

超高通量單細胞測序包含：樣本解離、細胞懸液制備、樣本標記、細胞分選、細胞標記、反轉錄、文庫構建、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胞測序。

圖4. Chromium X系統(tǒng)單細胞測序實驗流程

（4）Chromium X系統(tǒng)兼容性如何？

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

圖5. Chromium X系統(tǒng)兼容所有單細胞測序

單細胞Chromium X系統(tǒng)可兼容單細胞系列產品，且與Controller系統(tǒng)數(shù)據保持極強的相關性。以下分別展示利用PBMCs捕獲10000個細胞/細胞核Chromium X和Controller系統(tǒng)的數(shù)據分析比較：

圖6. Chromium X系統(tǒng)單細胞轉錄組數(shù)據分析

圖7. Chromium X系統(tǒng)單細胞免疫組庫數(shù)據分析

圖8. Chromium X系統(tǒng)單細胞ATAC數(shù)據分析

圖9. Chromium X系統(tǒng)單細胞多組學ATAC+基因表達數(shù)據分析

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胞，使用Chromium X的高通量單細胞基因表達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

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

超低多胞率

單細胞捕獲的多胞率從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)據真實性和準確性。

更加穩(wěn)定

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

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。

超高通量單細胞測序應用方向

單細胞圖譜

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

腫瘤疾病

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

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、甚至上百萬細胞，發(fā)現(xiàn)發(fā)育過程中的稀有細胞類型，繪制完整的細胞發(fā)育軌跡。

免疫調控

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

應用實例1：超高通量單細胞圖譜繪制

單細胞基因表達HT產生的數(shù)據可與標準分析的數(shù)據相比較，在每個細胞成本降低的情況下，細胞數(shù)量增加了一倍，更利于鑒定更多的細胞表型和分子調控機制。

圖10. PBMCs樣本的標準通量和超高通量的數(shù)據分析

應用實例2：超高通量單細胞非小細胞肺癌的應用

采用 Chromium X系統(tǒng)的3’CellPlex對7個非小細胞肺癌患者進行混樣標記后，上一個通道分別進行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. 非小細胞肺癌超高通量單細測序基因檢出率

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

圖12. 不同患者腫瘤細胞類型豐度和基因表達差異比較

送樣要求

百邁客優(yōu)勢

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

表1 百邁客單細胞部分項目經驗

圖13.百邁客單細胞懸液制備項目實例（部分）

圖14. 百邁客植物原生質體制備項目實例（部分）

b:設備齊全：同時具有Chromium X和Controller雙系統(tǒng)，可提供低通量、標準通量、超高通量單細胞測序，擁有設備儀器；

c:強大的生信分析：可提供基本分析和高階分析，滿足個性化調整
d:全面的百邁客云平臺-單細胞+空間轉錄組APP：便捷實時查找結題報告，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:空間轉錄組&單細胞聯(lián)合分析：空間轉錄組多組學聯(lián)合分析，可近似實現(xiàn)單細胞分辨率空間轉錄組基因表達特征，交互式分析。
f:百邁客單細胞X平臺可提供的服務：單細胞轉錄組、單細胞免疫組庫、單細胞ATAC、單細胞多組學ATAC+基因表達、單細胞核轉錄組、單細胞全長轉錄組以及混樣測序服務。