Microwell-Seq技术

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Microwell-Seq技术，高通量单细胞RNA测序技术的创新

来源: | 作者:纽蓝科技 | 发布时间: 2018-02-28 | 12385 次浏览 | 分享到:

晶佰INNO系列单细胞测序平台，专为单细胞RNA测序设计研发，是实现单细胞水平转录组研究的创新平台。普通RNA测序所提取的RNA源于样本中的多个细胞，所以普通测序的结果不可避免的会受到不同细胞间异质性（Heterogeneity）的影响，而单细胞RNA测序则是针对单个细胞的转录组进行测序，能够更好地帮助我们认识细胞与细胞之间的差异。

　　Microwell-Seq技术，高通量单细胞RNA测序技术的创新

　　High-throughput Single Cell RNA-Seq

　　每个细胞都是独一无二的，但我们的研究对象往往是细胞群体，忽略了这些细胞之间的异质性。正因如此，单细胞基因组学研究受到了越来越多的关注。

　　晶佰INNO系列单细胞测序平台，专为单细胞RNA测序设计研发，是实现单细胞水平转录组研究的创新平台。普通RNA测序所提取的RNA源于样本中的多个细胞，所以普通测序的结果不可避免的会受到不同细胞间异质性(Heterogeneity)的影响，而单细胞RNA测序则是针对单个细胞的转录组进行测序，能够更好地帮助我们认识细胞与细胞之间的差异。

　　新成员Microwell-Seq Kit，引入Microwell-Seq专利技术，带来实现高通量单细胞RNA测序，即可同时对成千上万个细胞进行单细胞水平的转录组分析。细胞通过重力作用落到Microwell微孔板的微孔中，一个微孔只能容纳一个细胞。微孔板加载带barcode的磁珠，加载细胞和磁珠的过程可视化、加载效率可调节。接着，在微孔体系中进行细胞裂解反应，磁珠捕获mRNA，给每个细胞的mRNA加上特异性标签。搜集磁珠，离心管中进行第一链cDNA合成与cDNA扩增。基于Microwell-Seq技术，可实现从细胞悬液到双链cDNA的一站式过程。

　　Microwell-Seq特点

　　✔ 通量高——单个microwell微孔板可分离1，0000个细胞，可同时处理多张微孔板;80多万种标签序列，让一次性进行群体细胞的复杂原代细胞群分析、细胞异质性分析、细胞周期分析成为可能。

　　✔ 效率高——mRNA逆转录与扩增后可获得1-500ng高质量双链DNA

　　✔ 3’端扩增——cDNA文库转座酶切断后，3’端特异性扩增

　　✔ 兼容性强——适合illumina所有的测序仪

　　✔ 污染小——污染小于0.6%

　　✔ 操作灵活——可实时观察细胞下落状态，灵活性大

　　✔ 经济节约——相对单细胞测序而言，Microwell-Seq实现了高通量的单细胞测序，单个细胞成本大大降低。

　　Microwell-Seq应用

　　Microwell-Seq适用于单个细胞的表达分析、肿瘤细胞异质性研究、免疫细胞群研究、干细胞分化研究、胚胎早期发育研究等领域。

　　1、免疫细胞RNA-Seq，揭示机体免疫机制。

　　免疫反应是集体对异己成分或者变异的自体成分做出的防御反应，免疫细胞对抗原物质的应答反应具有复杂性和不均一性的异质性特点。传统的检测方法，取样来自一大堆细胞，低估了免疫细胞的多样性。并且，肿瘤的发育和免疫功能的失调有着密切的关系，细胞间广泛存在的细胞异质性使研究更加复杂化。而单细胞RNA-Seq可以揭示丰富的信息。利用高通量RNA-Seq对细胞进行分析，揭示细胞应答反应的旁泌机制。

　　2、肿瘤细胞异质性研究，有望研究清楚肿瘤细胞的来源及分化演变的过程。

　　肿瘤细胞之间具有很大的异质性，癌基因在同一肿瘤的不同细胞之间表达差异很大，根据不同的基因表达类型可将癌细胞分为多个亚群。肿瘤细胞的异质性越高则预后性越差，不同的基因表达类型是导致肿瘤恶性程度或者耐药性等差异的主要原因。对肿瘤细胞进行转录组进行分析，研究清楚肿瘤细胞的来源及分化演变的过程，找到导致肿瘤侵袭、转移、耐药的机制以及相关基因和通路，对肿瘤的临床治疗提供靶向及指导。

　　3、胚胎发育研究

　　哺乳动物早期胚胎发育阶段的细胞转录组分析需要单细胞RNA-Seq技术。近年来，小鼠和人类胚胎早期发育阶段的单细胞RNA-Seq分析陆续被报道。来自不同发育时期(卵细胞、受精卵、2-8期细胞、桑椹胚和囊胚)的胚胎细胞通过组成分分析或无监督聚类等生物学分析方法可以正确地归类，表明床前胚胎细胞具有动态而规律的转录组变化。

　　4、组织器官发育研究

　　组织器官发育是单细胞RNA-Seq技术的一个重要应用领域。近年来陆续报道了多种组织器官(如肺、脑、肾、血液、内耳等)发育过程的单细胞转录组分析。研究表明，单细胞RNA-Seq能够精细地分辨出组织器官发育过程中包括过渡细胞类型在内的各种细胞类型的转录组。单细胞分辨率转录组图谱的绘制必将有力推动各种组织器官的发育生物学研究。

　　5、干细胞发育以及分化研究

　　干细胞能够分化成机体内任何类型的细胞，既是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。细胞间的差异和异质性是干细胞群体固有的基本特性，如果我们对一群细胞进行组学分析，这些关键的信息就会被掩盖。而高通量单细胞RNA-Seq，则为干细胞发育和分化研究提供了有力的工具。

　　6、细胞表达图谱

　　北京时间2月23，国际顶级期刊CELL杂志发表了浙大80后教授郭国骥团队的新研究成果，利用自主开发的完全国产化的Microwell-seq高通量单细胞测序平台，对来自小鼠近50种器官组织的40余万个细胞进行了系统性的单细胞转录组分析，绘制了世界上第一张哺乳动物细胞图谱，小鼠图谱的完成也将对下一步人类细胞图谱的构建带来指导性的意义，并带来细胞生物学、发育生物学、神经生物学、血液学、再生医学等多个领域的研究进展。【来自澎湃新闻】