新一代单细胞测序建库解码系统

仪器主要用途

Chromium X单细胞平台应用微流体芯片将样品(细胞或细胞核悬液)进行快速分区，而后添加序列标签，可对数十万个单细胞的RNA、DNA、和蛋白进行分析。多年来，Chromium单细胞分析已助力许多研究人员在肿瘤学、神经科学、免疫学、发育生物学以及药物发现和开发等领域获得了重大发现。该平台可以实现在同一细胞中的多组学研究，可同时检测同一细胞中表达谱和VDJ区域全长基因，应用Feature Barcoding技术可以在单细胞水平，同时检测同一细胞中基因表达、VDJ区域全长基因、细胞表面蛋白、sgRNA等。该平台可以在同一细胞中同时检测基因表达和开放染色质(scATAC)。Chromium GEM-X单细胞基因表达对我们久经考验的工作流程加以改进，提供了一种经济高效的单细胞解决方案，拥有无以伦比的灵敏度和稳定性。10x Genomics提供开源的数据分析和可视化分析软件。利用这些可靠且值得信赖的分析平台，研究人员已发表了超10,000篇论文。

Chromium GEM-X单细胞基因表达(3'v4)原理概述：

如上图A,一张芯片上有8个通道，每个通道有1、2、3共3个加试剂和样本孔，1号孔加样本，2号孔加Gel Beads(图B),3号孔加油。芯片的底部有微流控通路(图C),10x单细胞仪器会在1、2、3号孔给一个空气的压力，使水相通过油相并在最上面一个孔中生成GEMs(图D)。每个通道在6分钟时间形成约20万个油包微滴(GEMs)。通过10x的仪器就可以将2万个细胞区分成不同的反转录体系，然后将最上面孔中的GEMs收集到PCR管中并放到PCR仪器上进行反转录。反转录后获得标记的cDNA(图E)。标记引物来源于Gel Beads中(图B),Gel Bead中带有细胞裂解液，当2号孔中的Gel Beads和1号孔中的反转录试剂结合后Gel Beads会融掉，释放细胞裂解液对细胞进行裂解，mRNA释放出来。每个Gel Bead(图B)中还包含有近百万条带有10x Barcode信息的oligo。Oligo上包含read 1(测序引物)、16个碱基的Barcode、12个碱基的UMI(特定分子标签),和poly(dT)。

Barcode：每个 Gel Bead 的 Barcode 只有一种，每一个细胞中获得的所有 cDNA 都带有相同 Barcode 序列，不同细胞中获得的cDNA的Barcode序列不同，Barcode的种类共360万种。
UMI：由12个碱基组成，同一Bead中的所有oligo上UMI的序列都不同。说明同一Bead中获得的第一链cDNA上的UMI都不一样，后续再进行表达量分析时，只统计特定基因起始UMI种类，即可消除cDNA扩增过程中产生的偏好。
Poly(dt)：可以和mRNA结合反转录拿到cDNA，cDNA上会带有Barcode信息和UMI信息。
后续流程：cDNA扩增、没切片段化、连接上read2、sample index PCR加上P5和P7获得测序文库(图F)、测序、分析，检测到Barcode，就知道基因来自于哪个细胞，检测到UMI可以对特定基因进行定量分析。

Chromium X系列各种功能的比较

仪器参数