一文了解单细胞技术应用现状及技术流程

【导语】单细胞测序技术具有广阔的应用前景。本篇连载主要介绍目前单细胞应用以及相关技术流程,参与文末互动有机会免费获纸质版行研报告。(《基因大数据智能生产及分析》行研报告合作招募进行中)


文章 | 基因慧  编辑 | Shawne  审核 | 布三少
关键词 | 单细胞技术应用 行研报告


为了弥补传统高通量测序的局限性,单细胞测序技术应运而生,不仅能够分析相同表型细胞的异质性,还能获取难以培养微生物的遗传信息以及珍贵的临床样本的信息。近年来,越来越多地被应用在基础科研和临床研究等方面。


单细胞测序应用现状

△图1:单细胞技术主要应用领域

目前,单细胞分析技术囿于成本并未被广泛应用于市场上,更多的是为科研提供服务,主要应用于在肿瘤、生殖健康、免疫性疾病、新药研发等领域。


单细胞测序技术及流程

早期的单细胞以RT-PCR技术为主,后续逐渐被测序(单细胞基因组和转录组等)取代,逐渐从低通量发展到高通量(加以蛋白组方面的质谱技术等)。

单细胞测序实验及分析的流程一般包括:单细胞悬液制备、单细胞分选、文库制备、高通量测序和生物信息分析。下面将对流程中的每个步骤进行简要介绍。


■ 单细胞悬液制备

△图2:单细胞悬液制备流程图

对于单细胞测序,制备单细胞悬液是实验和数据分析的基础。上图为外周血样本、组织样本、贴壁细胞三种样本单细胞悬液制备基本流程。


单细胞分选与文库制备

△图3:主要的单细胞/单细胞核制备方法

单细胞分选与文库制备是单细胞测序的关键步骤,与最终单细胞数据的质量、精准度息息相关。其中,单细胞分选有多种方法,实际使用时需根据样品的实际情况和研究目的来选择合适的方法。

△图4:六种主要单细胞转录组测序方法文库制备比较

单细胞文库的制备根据单细胞组学的不同有着不同的建库方式,其中转录组、基因组、表观组、抗体建库关键点详见报告。


■ 单细胞高通量测序
单细胞建库完成后进入测序环节。目前,常用于单细胞高通量测序仪厂商由Illumina主导,MGI在加速进入市场。单细胞测序实验选择的测序系统主要取决于研究的问题和规模。

■ 生物信息分析和数据解读

报告重点针对带barcode的scRNA-seq数据分析进行阐述,主要分为五个部分:数据预处理、细胞水平分析和基因水平分析、利用数据库、生信软件及平台介绍、生物信息的重难点。对于不同的单细胞测序技术的数据分析,除了数据预处理环节与scRNA-seq类似外,后续的分析更多地立足于研究目的而设计。


其他单细胞技术

△图5:单细胞测序技术扩展到多组学和多分子水平

[Ren et al. Genome Biology 2019.19:211]


近年来单细胞行业的发展主要得益于单细胞测序技术的发展。但与此同时,其它单细胞技术也在高速发展,其中有很多能够与单细胞技术互补,为各领域的研究提供更加全面、更加深层的信息。如:质谱流式细胞技术、单细胞多组学技术、多重原位分析及其他空间技术、细胞系谱测定。


上期《单细胞行研报告》连载中,多位读者朋友们留下精彩评论获得纸质版行研报告(滑动下图查看)。本期连载继续放送福利,欢迎大家留言互动。


互动话题
您对《单细胞行研报告》内容有什么建议?您期待看到基因行业哪个细分领域的行研报告?

欢迎各位读者朋友在文末留言与同行、读者分享讨论!

精选留言的读者,将获赠行业首份《2020基因行业报告》纸质版1本。


备注:于2020年7月15日12:30前申请电子版《单细胞行研报告》的读者朋友们,若是因为邮箱地址异常等原因未收到邮件,或是海外无法下载报告,请在本公众号对话框发送消息联系我们。


热点推荐
 柴映爽、陈云弟:20年基因行业老兵的新声

大数据的性感和感性

肿瘤基因检测是NIPT后的下一个爆款吗?

【声明】为传播科学信息,推动基因及数字生命健康产学研连接,我们秉持中立、专业、赋能的理念收集、分析或发布信息。但由于时效性及行业特殊性,所刊登内容仅供研究参考,不作为决策依据;本文相关信息不代表基因慧机构的观点;“基因慧”刊登的原创内容的知识产权为“基因慧”商标拥有者及相关权利人所有;欢迎转载,转载请申请并注明来源。欢迎个人及机构投稿及合作。

 关于基因慧 

基因慧专注基因及数字生命健康创新服务,创立于2016年。我们基于10年产业实践,建立了信息平台“基因慧”和产业大数据平台“优脉通”,传播创新之美,提供产业决策咨询,通过市场大数据服务生命健康创新创业。

☆ 国发改《战略性新兴产业发展展望》编委

☆ 发布数十份基因及相关行研报告

☆ 组织基因检测联盟(筹)及首届第二届会议

☆ 中国遗传学会生物产业促进委员会委员

☆ 主办数字健康私董会大湾区生命健康创新论坛

☆ 发布基因行业信息平台优脉通YourMap

☆ 参与组织发布检测报告共识、流程共识和团体标准

☆ 受邀为华西Illumina华大上海交大等报告

☆ 广东省精准医疗应用学会政策研究应用分会常务委员

☆ 广东省精准医疗应用学会遗传病分会常务委员

版权所有,未经允许不得转载。基因慧:数字生命健康创新服务 » 一文了解单细胞技术应用现状及技术流程

相关推荐

抢沙发