隨著“人類細胞圖譜”計劃的開展，單細胞測序技術已經進入2.0時代，尤其，基于微液滴或者微流控芯片技術的高通量單細胞分選平臺的出現，引領生命科學研究進入單細胞生物學時代。
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大規模單細胞技術的出現，使我們能夠低成本、快速的構建器官或者組織的大規模單細胞表達圖譜，了解器官或者組織內細胞復雜的基因網絡，以及單個細胞中的調控機制，進一步探究各種細胞群體如何協同工作。
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目前，國內外以及各種文獻報道的單細胞測序技術讓人眼花繚亂，不知該如何選擇。其實，國內外大規模單細胞技術的平臺主要有C1?單細胞全自動制備系統、ICELL8 Single-Cell System、Illumina? Bio-Rad? Single-Cell Sequencing Solution、BD Rhapsody? Single-Cell Analysis System和10X Chromium Single Cell Gene Expression Solution這五種，接下來小編就帶你一一了解下：
10X Chromium Single Cell Gene Expression Solution
2016年2月，10X Genomic公司推出的Single Cell Gene Expression Solution，可以對高通量的數字基因表達的復雜細胞群進行深入分析，引領生命科學研究進入單細胞生物學時代。
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該平臺，通過快速高效的單細胞標記、測序和分析，獲得單細胞水平的數字化基因表達譜，可對復雜細胞群體進行深入細致分析，繪制大規模單細胞表達圖譜。與其他大規模單細胞分選平臺相比，通量高、周期快速、成本低、細胞捕獲效率高，并且商業化儀器操作簡便。但對細胞活性要求較高，大于90%。
10X Chromium Single Cell Gene Expression Solution
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原理：
是基于10X Genomics平臺，利用微流控技術進行單個細胞分選，將帶有條形碼和引物的凝膠珠和單個細胞包裹在油滴中；在每個油滴內，凝膠珠溶解，細胞裂解釋放mRNA，通過逆轉錄產生用于測序的帶條形碼的cDNA；液體油層破壞后，cDNA后續進行文庫構建，使用Illumina測序平臺對文庫進行測序檢測，即可一次性獲得大量單細胞的基因表達數據，10min內自動完成多至80,000個細胞的捕獲，從而實現在單細胞水平進行表達測序的目的。
10X Chromium Single Cell Gene Expression Solution技術原理
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應用領域：
其有效地解決組織樣本無法破解的細胞異質性難題，有助于發現新的細胞類型；并基于大量的單細胞基因表達數據，可進行細胞表達特征聚類、亞群表達特征、標志物篩選等方面的分析，是一種高效的細胞基因表達水平的檢測技術，已在發育與生殖、免疫、干細胞分化、腫瘤異質性、神經系統發育以及腦發育等研究領域中有著廣泛的應用和研究結果發表。
優勢：
與其他高通量捕獲平臺相比，一次實驗可完成多至80,000個細胞的捕獲，通量高、周期快速，成本最低、細胞捕獲效率高，單個樣本細胞捕獲率高達65%；商業化儀器操作簡便。
BD Rhapsody? Single-Cell Analysis System
該系統采用分子標簽技術，能為單細胞中每個轉錄本標記特異性分子標簽，實現了單細胞水平上基因表達譜的絕對定量，同時，每個細胞也會被標記特異性細胞標簽，這使高通量平行建庫成為可能。結合Rhapsody特有的單細胞分離技術，單次實驗可制備100—10000個單細胞文庫，用戶可根據需求定制引物，將檢測范圍集中在目標基因，大幅降低后續測序成本。
BD Rhapsody?單細胞分析系統
原理：
非常類似WaferGen公司的ICELL8平臺，也是基于微流控芯片技術，細胞懸液在經由注入孔注入后，自然沉降到反應孔中，隨后，將Beads同樣經由注入孔注入，即可在單個反應孔中捕獲其中的細胞。這里的Beads是剛性Beads，捕獲后在低溫條件下可以保存三個月。Beads上的序列結構與10X Genomics相似，可以捕獲到游離mRNA的poly A尾。同時，該系統具有成像系統，在細胞捕獲后，即可直觀的看到細胞捕獲數、細胞狀態等信息。
優勢：
實現多樣本混合捕獲，微孔板的孔數高達22萬個；具備成像系統，可觀察細胞相關信息；可以實現轉錄組-蛋白組聯合分析。
Illumina?Bio-Rad? Single-Cell Sequencing Solution
2017年1月17日，Illumina公司和Bio-Rad實驗室公司在JP摩根健康大會上發布了Illumina? Bio-Rad?Single-Cell Sequencing Solution。ddSEQ System是單細胞分析的新一代測序（NGS）工作流程，一次性8個樣本，每個樣品可以得到500—10000個細胞，能夠在組織功能、病情進展和治療反應方面等研究單個細胞的協同作用。與其他高通量捕獲平臺相比：捕獲效率低，僅為3%，成本相對低。
Illumina? Bio-Rad? Single-Cell Sequencing Solution
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原理：
利用Bio-Rad的液滴分離技術：Droplet Digital?技術，可以對單細胞進行隔離和編制條形碼，完成單個細胞的捕獲、經過擴增、表達譜建庫，然后在Illumina NextSeq500儀器進行下游測序，從而獲得單個細胞表達譜數據。
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該系統還可以使用BaseSpace? Informatics Suite，Illumina的云端基因組學計算環境進行初級和中級數據分析，使用流式細胞分析技術的**公司FlowJo, LLC所開發的SeqGeq?進行高級數據分析和可視化處理。
Illumina?Bio-Rad? Single-Cell Sequencing Solution工作流程
優勢：
操作簡單、一次性可8個樣本，捕獲500—10000個單細胞，成本較低。
ICELL8 Single-Cell System
2015年2月份，Wafergen公司開發ICELL8 Single-Cell System單細胞分選平臺，具有通量高，周期快等特點，解決了傳統單細胞擴增中通量低，價格貴的問題，在大量細胞的捕獲篩選過程中提供了高效的平臺。但是，細胞的捕獲只有效率30%，成本相對較低。
ICELL8 Single-Cell System
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原理：
基于微流控芯片的技術，利用WaferGen Smart Chip TE平臺篩選，5184個反應孔，可進行單細胞RNA測序樣本的制備，經過擴增、表達譜建庫測序、生物信息分析，可快速得到樣本間的基因表達差異。
優勢：
相對而言，流程較簡便，每次運行可分離500—1000個細胞，可一定程度降低成本。
C1? 單細胞全自動制備系統
Fluidigm推出的C1單細胞自動制備系統，并與單細胞基因表達分析中廣泛被采用的BioMark? HD微流體PCR系統相結合，能夠快速可靠地分離、處理并對單一細胞進行基因組分析。但與其他高通量單細胞平臺相比，其通量低、成本高、周期慢、對試驗人員要求高，操作較繁瑣和困難。目前主要在國內部分科研院所使用，較難應用于高通量單細胞研究。
C1?單細胞自動制備系統和BIOMARK? HD系統
原理：
C1單細胞自動制備系統微流體技術，可以同時捕獲96個單細胞，在同一張芯片上完成細胞捕獲、裂解、逆轉錄及預擴增的全過程；接下來BioMarkHD系統進行qPCR擴增，在幾個小時內即可測試數以百計的單細胞中數百個基因的表達，而這些工作在傳統的流程中通常要花幾天的時間。
應用領域：
其可獲得全轉錄組信息，可應用于生殖發育、干細胞分化、測量單一細胞對特定刺激的反應、證實重要疾病生物標志物、驗證RNA干擾沉默基因表達和實行候選藥物篩選等領域。
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優勢：
可以獲取到轉錄組的全長信息，但是通量低、價格較貴。
綜上可以看出，各個平臺各有特點，根據實際情況考慮多種因素，以選擇一種最能滿足試驗需求的平臺。但是，10X Chromium Single Cell Gene Expression Solution平臺的通量高、周期快速、成本低、細胞捕獲效率高、性能優勢比較明顯，并且商業化儀器操作簡便；BD Rhapsody? Single-Cell Analysis System作為更為開放的定制化平臺，以及轉錄組測序與蛋白同時檢測的平臺，具有檢測信息更完善、成本更低的優勢，二者均廣泛的應用于發育與生殖、免疫、干細胞分化、腫瘤異質性、神經系統發育以及腦發育等研究領域。
博奧晶典單細胞測序平臺簡介
博奧晶典作為國內第一家引進10X Genomics平臺的公司，在國內率先開展上萬級通量的單細胞轉錄組測序服務。目前已經完成了1000多個樣品、50種不同樣品類型的服務，覆蓋的物種和樣品類型包括人和小鼠的肝臟、肺臟、皮膚、心臟、腦、腎臟、血液、卵巢、神經，以及雞、斑馬魚、豬、水稻、擬南芥、油菜、白菜、橄欖等，擁有豐富的項目經驗。
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● 此外，還在大規模單細胞轉錄組測序的數據挖掘上開發了很多新的流程，從樣品制備到數據挖掘，為單細胞轉錄組測序研究提供一站式服務。博奧晶典支持10X Genomics單細胞轉錄組測序國內首篇科研論文發表在《PNAS》，并且目前為止該平臺國內最高分科研論文發表在國際干細胞領域頂級期刊《Cell Stem Cell》。
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● 博奧晶典于2018年9月與BD（中國）成立單細胞研究聯合實驗室，致力于大規模單細胞測序產品的開發和打磨，目前可開展如下單細胞測序產品的服務。
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