Atera全转录组空间原位分析系统

第二代高通量单细胞空间原位多组学成像系统

● 高样本通量 ● 全转录组检测 ● 全片成像 ● 媲美scRNA测序的灵敏度与特异性

Atera平台是10xGenomics提供的一款端到端解决方案，可在亚细胞分辨率下提供高通量、高度可扩展、灵敏且靶向的基因表达信息。该平台包括Atera仪器(一款用于高通量单细胞空间成像的设备)、用于原位RNA检测的Atera检测板、耗材、软件和云连接功能。Atera是一款易于使用的仪器，集成了流体处理、宽场落射荧光成像、复杂的图像处理、稳健的数据分析能力和数据可视化功能。最多可同时加载四张玻片(每张玻片可成像面积大于5cm²)到Atera仪器上，并同时进行成像。Atera具备机载分析能力，可处理图像数据、定位RNA并进行二次分析。该平台使用统一的检测流程，兼容新鲜冷冻(FF)和FFPE组织，无需优化。

Atera工作流程

首先将FFPE或FF组织切片放至标准显微镜载玻片上。然后对切片进行处理，以便使用可环化DNA探针标记RNA。这些DNA探针包含一个基因特异性条形码序列，其两侧有两个区域可独立与目标RNA杂交。DNA探针两端在目标RNA区域上连接后，形成一个环状DNA探针，该探针经过酶促扩增并与荧光寡核苷酸结合，产生明亮且易于成像的信号。只有当DNA探针的两端都稳定匹配到同一个RNA靶标上时，连接才会发生，这确保了探针对靶标区域具有独特的高特异性。样本随后经历多轮荧光探针杂交、成像和信号去除。通过单管多组织染色混合液(包含分布于四个成像通道的七种形态学标志物，分别针对不同的细胞区室：细胞核、细胞边界、胞内RNA、胞内蛋白),从形态学成像中推断出细胞边界。最后，将细胞映射到图像上，并将转录本和蛋白分配至各细胞。采集到的数据可以轻松地从仪器传输到用户指定的目录中，以便使用10xGenomics提供的数据分析软件、10xGenomics Cloud或用户自选的第三方工具进行可视化和进一步分析。

媲美scRNA测序的灵敏度与特异性

上图：Atera人类全转录组(WTA)检测pamel经过精心设计，覆盖了绝大多数蛋白编码基因，以及Chromium Flex Apex中约98%的靶点。这些可视化图展示了Atera WTA检测panel(红线)和Chromium Flex Apex检测panel(黄线)的设计靶点覆盖情况。该设计的一个关键优势在于，它侧重于覆盖具有生物学信息价值的基因，而非作用较小的看家基因和非编码基因。我们针对非常广泛的细胞和组织类型进行了相对RNA丰度分析，结果显示，基于各类细胞类型的平均表达水平，Atera WTA检测板的靶点覆盖率达到约85%。Atera WTA与单细胞RNA测序的每个基因灵敏度基准测试。在FFPE人睾丸组织中，Atera WTA与Chromium Flex(每个细胞约20,000条读数)之间的每个基因表达相关性较高。

在 FFPE人体组织和细胞沉淀样本中对Atera WTA进行的性能基准测试

Atera仪器的技术优势和亮点：

不同物种可定制

样本兼容性高：FFPE样本、冰冻样本无需优化。

检测面积大：单张玻片的检测面积为5cm²。

仪器运行周期短：能够在7天内对20cm²组织中多达18000种基因进行检测。

基因检测灵敏度和特异性高：高度灵敏且特异的挂锁探针化学技术。

可同时进行RNA和蛋白检测

灵活的基因组合方式：预设计的基因组合达2种，可添加可定制。

支持高级定制：高级定制设计功能可以检测除人和小鼠以外的物种，可以开发检测异构体、基因融合、病毒或细菌序列、蛋白质标签和荧光报告基因的探针。

快速简单的工作流程：2-3天样品制备，动手时间3-4小时。

本地化分析：Atera具备机载分析能力。

分辨率高：像素大小=~0.2μm/像素分辨率高：像素大小=~0.2μm/像素分辨率高：像素大小=~0.2μm/像素
精度高：能够以<30nm的XY定位精度和<150nm的Z定位精度检测转录本。全自动检测：玻片在Atera仪器内的检测过程是全自动的，无需手动操作。可结合病理学分析：运行后的玻片可进行免疫荧光染色、HE染色。分辨率高：像素大小=~0.2μm/像素
精确的细胞分割方法：采用多种形态学染料和先进的专用算法。提供了精确的细胞分割和转录本一细胞分配。适用于跨越人类和小鼠的多种组织，包括FF和FFPE样本，仅需单个试剂盒，采用简单且整合的工作流程。
数据输出文件格式：细胞-特征矩阵：AnnData转录本和分割边界：Zarr组织图像：OME-TIFF
通量：

- Atera全转录组检测
· 每次运行7天，每年800个1cm²样品
- Atera选择性检测
· 最多1000个基因：每次运行29小时
· 最多2000个基因：每次运行52小时
· 最多3000个基因：每次运行75小时
注意：通量估算基于四次玻片运行(每张玻片样品面积4cm²,组织厚度10μm)完成数据采集的时间。数据采集和分析最多可并行两个运行。
更多的检测与新功能路线图：Atera上的逐碱基测序，Atera空间蛋白质组学。

全转录组空间技术揭示肿瘤微环境

Atera识别处于活跃有丝分裂期的细胞

上图：细胞周期分析揭示有丝分裂细胞。(A)有丝分裂细胞的特征是表达参与染色质凝集、纺锤体组装和后期进程等过程的标志基因。这些细胞形成一个独特的细胞群，与更广泛的增殖细胞群(G1/S期细胞)区分开来。(B)对细胞进行标准S期和G2/M期标志基因富集评分，然后转换为极坐标：角度位置代表相对的细胞周期时相，而距GO/G1原点的径向距离表示进入该细胞周期时相的强度。细胞颜色根据其组合的四基因有丝分裂特征(C21orf58、ESPL1、MELK、NCAPG2)的表达情况进行着色。

Atera规格和货号