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行業(yè)動(dòng)態(tài)

有何不同?磁珠/微球在單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用解析!

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)主要過程包括:?jiǎn)渭?xì)胞樣本準(zhǔn)備、細(xì)胞富集,單細(xì)胞分離,建庫、測(cè)序五部分。

序章

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),是指在單個(gè)細(xì)胞水平上對(duì)其攜帶的遺傳信息進(jìn)行測(cè)序,廣泛應(yīng)用于新物種鑒定、病原篩查、神經(jīng)科學(xué)、腫瘤異質(zhì)性研究以及循環(huán)腫瘤細(xì)胞等方面。

單細(xì)胞測(cè)序主要包括單細(xì)胞基因組測(cè)序技術(shù)、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)、單細(xì)胞表觀遺傳測(cè)序技術(shù)、單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)測(cè)序技術(shù)、單細(xì)胞多組學(xué)聯(lián)合分析等方面。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)主要過程包括:?jiǎn)渭?xì)胞樣本準(zhǔn)備、細(xì)胞富集,單細(xì)胞分離,建庫、測(cè)序五部分。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)流程


磁珠/微球在單細(xì)胞測(cè)序中有哪些作用?

這得從現(xiàn)有的技術(shù)平臺(tái)原理解析開始,下面以單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)為例。

目前,單細(xì)胞測(cè)序目前已進(jìn)入2.0時(shí)代,高通量單細(xì)胞捕獲有兩大策略,一種是微流控芯片技術(shù),以10X Genomics、Drop-seq、inDrop為代表。另一種,微孔板(microwell)技術(shù),以BD Rhapsody、Seq-Well為代表。

微流控芯片技術(shù)平臺(tái):1個(gè)液滴=1個(gè)細(xì)胞+1個(gè)凝膠微球=1個(gè)RNA Seq

微流控芯片技術(shù)是將單個(gè)細(xì)胞和單個(gè)凝膠微球包裹在一個(gè)液滴內(nèi),細(xì)胞裂解釋放mRNA,通過逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生用于測(cè)序的帶條形碼的cDNA;液體油層破壞后,cDNA后續(xù)進(jìn)行文庫構(gòu)建,使用測(cè)序平臺(tái)對(duì)文庫進(jìn)行測(cè)序檢測(cè),即可一次性獲得大量單細(xì)胞的基因表達(dá)數(shù)據(jù),10min內(nèi)自動(dòng)完成上萬個(gè)細(xì)胞的捕獲,從而達(dá)到在單細(xì)胞水平進(jìn)行表達(dá)測(cè)序的目的。

適用范圍:

直徑40μm以下細(xì)胞(受儀器管道直徑限制)。

大規(guī)模細(xì)胞樣本,適用于分群、譜系等研究。

圖:10x Genomics平臺(tái)利用微流控技術(shù),將帶有Cell Barcode的凝膠微珠和單個(gè)細(xì)胞包裹在同一個(gè)“油包水”液滴中。(圖片來源10x Genomics官網(wǎng))

圖:Barcode序列作用是區(qū)分不同的細(xì)胞,UMI是用來區(qū)分不同轉(zhuǎn)錄本的PCR產(chǎn)物,最后一段為poly dT反轉(zhuǎn)錄引物。(圖片來源10x Genomics官網(wǎng))

微孔板技術(shù)平臺(tái):1個(gè)微孔=1個(gè)細(xì)胞+1個(gè)磁珠=1個(gè)RNA Seq

微孔板技術(shù)是將單個(gè)細(xì)胞和單個(gè)磁珠沉降到1個(gè)微孔內(nèi),磁珠上的序列結(jié)構(gòu)與 10X Genomics 相似,可以捕獲到游離mRNA的poly A尾。

適用范圍:

直徑<20μm的細(xì)胞(受磁珠結(jié)合效率限制)。

大規(guī)模細(xì)胞樣本,適用于分群、譜系等研究。

圖:BD Rhapsody是利用鋪滿20萬個(gè)直徑50 μm微孔的微孔板和攜帶細(xì)胞標(biāo)簽的直徑35 μm磁性beads捕獲細(xì)胞。將制備好的單細(xì)胞懸液鋪至微孔板上,細(xì)胞靠自身重力沉降至微孔底部。加入細(xì)胞裂解液,細(xì)胞釋放出的mRNA可以被poly dT的beads在微孔中捕獲。(圖片來源BD官網(wǎng))

Univ = Universal sequence, CL = Cell label, UMI = Unique Molecular Index

圖:利用磁鐵回收beads到單管中進(jìn)行后續(xù)逆轉(zhuǎn)錄、建庫等操作。(圖片來源BD官網(wǎng))

在兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)中,微球/磁珠都作為mRNA的捕獲載體,是單細(xì)胞測(cè)序過程中不可獲取的一個(gè)原料。相比普通微球而言,磁珠能夠通過磁鐵簡(jiǎn)單快速的從體系中去除,在樣本處理過程中具有更明顯的優(yōu)勢(shì),受到越來越多科學(xué)家和產(chǎn)品開發(fā)著的青睞。

兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)對(duì)磁珠/微球的需求


微流控芯片技術(shù)

微孔板技術(shù)平臺(tái)

產(chǎn)品特性

凝膠微球

柔性材質(zhì)

粒徑較大,50μm左右

單分散

微球可降解,以釋放primers

對(duì)PCR無抑制

磁性微球

剛性材質(zhì)

粒徑偏小,20-35μm左右

單分散

磁珠無需降解,在磁珠表面進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,通過酶切將磁珠和cDNA分離

對(duì)PCR無抑制

海貍生物致力于生物納米磁珠產(chǎn)品開發(fā)已有10年,面向生物科研、體外診斷和基因檢測(cè)領(lǐng)域提供工業(yè)級(jí)別的納米磁珠原料,蛋白偶聯(lián)中間體、免疫磁珠、輔助生物耗材及配套自動(dòng)化設(shè)備等系。海貍生物為單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品開發(fā)用戶提供相關(guān)的磁珠原料,詳細(xì)技術(shù)參數(shù)請(qǐng)聯(lián)系service@beaverbio.com400-600-3979.

 

BeaverBeads? 20μm磁珠在顯微鏡下成像。

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