新品上线 | 百创S1000助力空间转录组测序迈进亚细胞时代

单细胞单细胞研究如火如荼，但是单细胞水平往往忽略细胞在空间位置上的异质性，为了弥补空间位置信息的缺失，利用空间转录组学技术绝对优势探索空间位置上细胞的异质性。

空间转录组学先后在 Nature Methods（2020）、Nature（2022）被评为年度应用技术。然而随着空间转录组学研究的深入，现阶段技术的通量和分辨率不足以支撑其更精准的多层次空间结构的分析。

2022年4月百迈客百创智造推出自主研发的亚细胞级别空间转录组测序技术，不仅打破了国外芯片技术的垄断，还突破了分辨率和检测通量的局限，成为国内首款“亚细胞级分辨率”和“微孔”结合的原位捕获空间转录组测序技术，全面迈入国产化的空间转录组的亚细胞技术时代。

百创S1000

空间组学平台介绍

  百创S1000空间转录组测序技术结合了微孔和原位捕获技术，并整合了二代测序平台、三代PacBio与三代Nanopore和下游的高通量测序数据分析系统解决方案，实现在亚细胞分辨率水平进行原位捕获、异位测序，精准获取全转录组在空间原位表达的信息。以超高分辨率精准解决亚细胞空间异质性等难题，广泛应用生物器官发育、肿瘤异质性、神经科学、免疫感染、胁迫应激、生物进化等方向。将成为临床医学和基础科学研究中强有力的工具，开启“亚细胞”时空研究新视角，极大推动精准医疗等领域研究在空间维度的深度发展。

技 术 原 理

百创S1000-亚细胞级微孔空间转录组芯片基于微孔胶珠上Spatial barcode特定的序列实现空间定位，检测组织切片上捕获3' mRNA空间基因表达信息。每张芯片可以兼容1-8个捕获区域，每个捕获区域包含>200万个spot捕获点，其分辨率可达到5µm（spot 直径距离2.5µm，两个spot中心点间距为5µm），Spatial barcode微珠种类数约为6000万种，每个微珠表面都带有数以百万计的特定条形码序列，微珠特殊结构是实现精准定位和定量检测的基础。每一个spot捕获点管壁利用激光雕刻无数的微孔，大量的微珠牢固结合在每个spot的微孔，通过原位测序技术，确定了每一张芯片Spatial barcode与空间坐标位置的映射关系，将Poly(dT)VN捕获到3' polyA mRNA还原其空间位置信息，设计的UMI用于区分不同的转录本实现mRNA精准定量检测。其标准文库的Spatial barcode空间定位条形码序列长度为50bp，具体结构如下图所示：

图1 百创S1000芯片结构示意图

数据分析流程

自主研发的百创S1000数据分析流程和工具软件包：BSTMatrix可用于空间表达矩阵获取兼容下游第三方软件分析，亚细胞分辨率supspot level实现100µm~5µm多级分辨率数据挖掘分析，高效便捷在线可视化BSTViewer助你轻松获取不同分辨率下可视化结果。

图2 BSTViewer 不同分辨率下可视化结果示意图

产 品 优 势

百创S1000亚细胞高分辨率空间转录组技术将给你带来不一样的体验，在分辨率和检测精准度等方面具有核心技术优势。 

1. 亚细胞分辨率，可实现特定组织区域分子定位

百创S1000分辨率可达到5µm，相比目前国外空间转录组测序芯片精度提高了近400倍，高分辨率下HE染色组织形态学与spots聚类空间分布图重合度更高，精准识别空间基因表达的异质性和组织区域的特异性。

图3 百创S1000 胚胎亚细胞分辨率空间转录组检测结果

2. 支持多级分辨率水平分析，精准检测空间多层次结构

百创S1000芯片spot直径为2.5um, 可针对组织亚群在多级分辨率下再聚类分群，高分辨率下组织区域聚类结果增多，精确识别边界区域的特定层空间区域分析

图4 百创S1000 胚胎亚群亚细胞分辨率下空间转录组检测

3. 操作简单，可保留最完整的组织形态

百创S1000 空间转录组测序兼容HE染色，可最大程度保留原始的组织形态完整性。

图5 百创S1000专业组织结构成像

4. 百万级别原位信息可视化展示，让空间多层异质性一览无余

利用百创S1000  BSTMatrix智能化可视化平台，高度还原组织形态学和百万级别空间位置分子信息的结合，直观呈现复杂的多层次组织结构亚细胞级别可视化图谱。

图6 脑海马亚细胞分辨率空间转录组检测

5. 捕获区域大

每个捕获区域的面积为6.8×6.8mm2，可实现较大组织的空间表达分析

6. 灵活应用

实现捕获区域定制化，最多可同时分析8个样本，节约成本的同时避免批次效应。

7. 适用样本类型全面

  适用于人、动物、植物等物种的大多数组织类型。

8. 高通量

检测整个组织重点全部基因表达信息。

9. 兼容性强

可兼容现有的二代、三代pacbio和三代ONT主流测序平台，下游数据分析可与主流的seurat、R包等兼容，进行数据深入挖掘分析。

适 用 场 景

高分辨率价值在于可在微小组织、肿瘤组织、细胞类型亚型分析、识别未知细胞等方面发挥得天独厚的优势，百创S1000 亚细胞分辨率可以适用不同个体、组织、发育时期，适用现阶段任何组织空间分析信息的获取，正式开启间转录组测序亚细胞时代。

图7 高分辨下适用场景

福利时刻

进军亚细胞空间转录组快车道现推出百创S1000 空间转录组测序服务率先体验活动抢新体验亚细胞分辨率的空间转录组测序技术有机会获得免费体验名额尽享技术大咖1v1 线上技术交流快来体验吧！
百创S1000空间转录组测序服务率先体验和1v1线上技术交流（活动时间：2022年4月28日-5月31日）

预告：百创S1000空间转录组专题
更多详细信息请关注5月11日线上直播课
让我们一起走进空间转录组的亚细胞新时代

文：单细胞产品事业部

排版：市场部

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百迈客生物(BioMarker)成立于2009年5月，是一家高新技术企业，公司基于功能基因组学的BT+IT(高通量基因测序技术、生物信息技术、高性能生物云计算技术)技术，拓展出了高通量测序、生物云平台、质谱检测、智能制造四大业务板块；拥有以博士和硕士为主体的研发、生产团队；公司自成立以来，注重创新发展，科研成果成果层出不穷，先后在《Nature》、《Cell》、《Nature Genetics》等国际著名期刊上发表高质量合作文章近千篇，累计影响因子超过4500分。拥有国家发明专利技术60余项，软件著作权近200项。公司拥有Illumina、PacBio、Nanopore、BioNano、AB SCIEIX QTRAP, Waters Q-TOF等全面的测序平台，满足科研工作者多种科研需求，努力打造基因产业国际一流企业，“为世界创造新的可能！”