DNBELAB单细胞转录组

DNBelab单细胞转录组技术是华大基因自主研发的高通量单细胞测序技术体系,依托DNBelab C4单细胞建库系统与DNBSEQ测序平台,核心用于在单个细胞水平捕获mRNA表达谱,精准解析细胞亚群组成、基因调控网络及细胞异质性特征,实现从百个到百万个量级细胞的高效解析。 作为国产单细胞技术的标杆,该技术打破了进口平台的垄断,兼具高通量、低成本、多模态兼容的核心优势,相较于传统bulk RNA-seq及部分进口单细胞平台,能无偏捕获稀有细胞亚群,同步兼容形态学、蛋白层面信息关联,且对极限样本的适配性更强。其广泛应用于细胞图谱构建、肿瘤微环境解析、发育生物学、神经科学、农业育种等领域,为基础科研与临床转化提供自主可控的技术支撑,推动单细胞研究向规模化、多维度方向发展。

原理介绍

DNBelab单细胞转录组技术基于“高密度DNA纳米球(DNB)阵列-单细胞原位捕获-专属Barcode标记”的核心逻辑,无需依赖油包水微流控封装,实现高效精准的单细胞转录组解析,核心原理如下: 通过高密度DNB阵列芯片(直径220纳米的DNB以500纳米间距排列),借助静电吸附作用原位捕获单个细胞,避免传统物理封装导致的细胞丢失或变形问题。捕获后通过特异性引物结合细胞内mRNA的poly(A)尾,逆转录生成cDNA,同时引入专属细胞Barcode和分子Barcode,实现每个细胞及每条转录本的唯一标记。 生成的cDNA经扩增后构建DNB文库,通过DNBSEQ测序平台完成高通量测序。依托Barcode序列将测序reads精准分配至对应单细胞,结合生物信息学分析,获得每个细胞的基因表达谱,实现细胞亚群聚类、差异基因筛选及功能注释,同时可与形态学、蛋白数据联动,构建多维度细胞特征图谱。

文献案例

《Science》发表题为“Cross-species single-cell spatial transcriptomic atlases of the cerebellar cortex”的研究,依托DNBelab C4单细胞转录组技术联合Stereo-seq时空组学技术,构建了跨物种小脑单细胞图谱,揭示了灵长类动物小脑特有的细胞功能特征,为脑科学研究提供关键依据。研究选取小鼠、狨猴、猕猴三种模式生物,通过DNBelab C4技术捕获并测序130余万个小脑细胞,获得全维度基因表达谱。结果在灵长类动物小脑中鉴定出两种特异浦肯野细胞亚型,均高表达GRID2基因,且其中一种亚型中学习相关神经信号通路基因显著富集,这一亚型在小鼠中未被发现,提示与灵长类高级认知功能密切相关。 该研究通过DNBelab技术精准解析了跨物种细胞类型的保守性与特异性,证实了灵长类小脑浦肯野细胞的功能特殊性,为小脑相关疾病机制研究及物种进化分析提供了高质量数据资源,彰显了DNBelab技术在跨物种大规模细胞图谱构建中的核心价值。

DNBELAB C-TAIM 4 单细胞转录组-文献案例


送样标准

单细胞悬液

细胞浓度1×10⁵-5×10⁶个/mL,体积≥1mL/份,无血清培养基重悬并添加0.04%牛血清白蛋白;4°C冷藏运输,避免震荡与反复冻融;细胞活性≥85%,无红细胞、杂质聚团,严禁使用反复冻融样品。

新鲜组织样品

重量≥0.1g/份,取材后立即置于专用组织保存液中,4°C冷藏运输(严禁冷冻),24小时内送达;注明组织类型、部位及处理条件,避免组织坏死,适配大尺寸、间质丰富等复杂组织。

细胞系/类器官样品

细胞量≥1×10⁶个/份(细胞系)、类器官重量≥0.05g/份;细胞系消化为单细胞悬液后4°C运输,类器官置于保存液中冷藏运输;注明培养条件、诱导或药物处理信息。

血液/PBMC样品

体积≥2mL/份,EDTA或肝素抗凝,4°C冷藏运输,6小时内送达;避免溶血,PBMC样品需新鲜分离并保证活性≥90%,注明采血时间及处理流程。

植物组织样品

重量≥0.5g/份,液氮速冻后-80°C保存,干冰运输;注明植物品种、组织部位(如叶片、根)及生长阶段,避免细胞壁杂质过多,可提供解离处理服务。

交付内容

样本质检报告

包含细胞活性/RNA完整性检测结果、细胞浓度与纯度评估、文库构建质量(片段分布、接头污染率)及测序质量预评估(Q30值≥90%)。

原始测序数据

Fastq格式原始测序reads、Barcode分配统计数据、测序质量控制报告(GC含量、重复率)及DNB文库构建原始参数。

数据分析报告

涵盖细胞过滤与聚类分析图、细胞亚群注释结果(结合已知标志物)、差异表达基因火山图/热图、功能富集分析、细胞轨迹分析及核心结论解读。

技术支持文档

提供单细胞悬液制备与样本处理方案、建库及测序参数表、数据分析流程代码、结果可视化指南,支持与时空组学、蛋白数据的联合分析。

常见问题

该技术依托DNB阵列无偏捕获特性,对占比≥0.05%的稀有细胞可精准检出,捕获效率优于传统液滴式平台。提升方案:增加总细胞捕获量,优化样本解离条件避免稀有细胞损伤,结合流式分选预富集稀有细胞亚群,数据分析时调整聚类分辨率以保留低丰度细胞类群。

细胞壁会阻碍mRNA捕获,导致检测效率下降。处理方案:采用酶解(纤维素酶、果胶酶)结合机械研磨法解离细胞壁,获得原生质体;优化裂解液配方增强核酸释放,提前去除组织中纤维状杂质;针对植物样本定制建库参数,提升RNA捕获效率。

借助同一平台的技术兼容性,通过样本同步处理实现数据关联,利用共同的细胞特征标志物建立映射关系;数据分析时整合单细胞表达谱与时空位置信息,将细胞亚群定位到组织空间维度,构建“细胞类型-基因表达-空间分布”的三维图谱,解析细胞间互作的时空规律。

冻存易导致RNA降解、细胞活性下降,影响基因表达准确性。降低损伤方案:采用专用无血清冻存液,梯度降温冻存(4°C→-20°C→-80°C→液氮);快速解冻后立即洗涤去除冻存液,全程低温操作;优先选择新鲜样本,冻存时间不超过3个月,解冻后2小时内完成建库。

我们提供前沿多组学技术服务

从序列到功能,从DNA水准探索生命本质,助力基础科研