基于PIPseq化学技术的单细胞RNA测序

通过可扩展且灵活的单细胞测序工作流程,揭示细胞水平洞察,探索复杂生物学机制,发现全新生物标志物。

PIPseq chemistry

触手可及、可扩展的单细胞RNA测序

单细胞RNA测序(scRNA-Seq)为复杂组织中的基因表达提供高分辨率视角。因美纳的单细胞测序解决方案让这一变革性技术比以往任何时候都更加触手可及,提供无需微流控的可扩展工作流程。采用创新的PIPseq(颗粒模板即时分区测序)化学技术,因美纳单细胞解决方案兼具高性能与易用性,让更多实验室具备单细胞测序能力。

PIPseq化学技术优势

PIPseq 技术提供一套可规模化、基于涡旋混匀的实验流程,突破了其他单细胞测序方法在成本或技术上的限制。该创新技术可实现高灵敏度、高精度的转录本检测,为初入门和资深单细胞研究人员均大幅提升科研发现能力。

可扩展性

从数百到数百万细胞的广泛处理范围,支持从试点项目、低细胞多样性研究到复杂筛选和细胞图谱构建等各类研究应用需求

灵活性

温和的分离技术有助于准确检测脆弱和罕见细胞,并可轻松适配定制应用

易用性

工作流程易于实施,仅需标准实验室设备,无需昂贵的专用仪器

高性价比

小巧型设备轻松契合预算,与主流替代方案相比,可在无额外成本的情况下分析多达5倍的细胞数量

单细胞RNA测序入门指南

在本电子书中,您将了解因美纳端到端单细胞解决方案如何帮助您捕获更多细胞类型、降低成本并简化工作流程。

因美纳单细胞RNA测序应用

Illumina Single Cell 3′ RNA Prep通过实现对脆弱细胞及复杂组织(如实体肿瘤和富含髓鞘的脑组织)转录本的灵敏检测,为新的发现打开大门——这些样本使用基于微流控的技术往往难以解析。

加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的这项研究使用PIPseq技术,在单细胞分辨率下对30多种视网膜神经节细胞样神经元亚型进行分类,这对于理解青光眼等视神经疾病的视网膜再生机制至关重要。

加州大学旧金山分校(UCSF)的这项研究使用PIPseq进行单细胞CRISPR筛选研究,在单细胞分辨率下揭示基因扰动对整个转录组的影响。

在这场网络研讨会中,来自博德研究所(Broad Institute)的Sheila Dodge介绍了她的研究团队如何使用Illumina Single Cell 3′ RNA Prep扩展其Perturb-seq实验规模,在短短5天内处理超过500万个细胞,解锁全基因组CRISPR洞察。

Abstract RNA illustration

我们能为具有挑战性的神经元样本轻松生成大量单细胞,这一点令人惊叹。测序质量(包括检测到的基因数、双细胞错误率及线粒体污染水平)表现卓越,与其他方法不相上下。

我确信,这种利用PIPseq的方法将成为任何研究人员实验室技术储备中一项极具影响力的补充。

使用Illumina Single Cell 3′ RNA Prep的研究案例

探索研究人员如何将因美纳单细胞测序技术应用于免疫学、癌症研究、神经生物学、植物生物学等领域

加州大学旧金山分校(UCSF)的一项研究对共培养的巨噬细胞和成纤维细胞使用Illumina Single Cell 3′ RNA Prep,揭示了这些细胞之间对损伤相关纤维化至关重要的关键相互作用。

加州大学旧金山分校(UCSF)的一项研究对混合表型急性白血病样本使用Illumina Single Cell 3′ RNA Prep,检测化疗耐药细胞亚群内的细胞多样性。PIPseq揭示了标准免疫分型未能检测到的细胞特征。

纽约大学(NYU)的一项研究使用Illumina Single Cell 3′ RNA Prep开展大规模单细胞研究(每样本10万个细胞),检测多种小鼠物种和基因型大脑内的炎症基因。

加州大学旧金山分校(UCSF)和纪念斯隆-凯特琳癌症中心的研究人员使用改良的PIPseq方法分离并表征长期造血干细胞——这是一种稀有且异质性强的骨髓细胞群,难以通过现有方法成功捕获。

马克斯·普朗克研究所和佐治亚大学的科学家将质谱技术与Illumina Single Cell 3′ RNA Prep相结合,鉴定并定量分析各种植物组织单细胞中16种代谢物在四类天然产物中的浓度。

简化单细胞数据分析

单细胞数据可通过DRAGEN二级分析和Illumina Connected Multiomics进行分析和可视化。这些强大的软件工具帮助研究人员将单细胞结果置于生物学背景中,揭示有意义的洞察。

 

DRAGEN server

精准处理单细胞数据

单细胞测序数据使用 DRAGEN Single Cell RNA 流程流程进行分析,该流程针对 Illumina Single Cell 3' RNA Prep 产生的原始测序数据进行了优化。这一强大工具可将读段比对并映射至参考基因组,执行位置排序后进行基因匹配。经错误校正后,利用每个细胞的唯一分子计数来过滤细胞并生成最终表达矩阵。随后,结果在Illumina Connected Multiomics中进行可视化。

缩略图

结果可视化与解读

Illumina Connected Multiomics是一款简洁、用户友好的单细胞测序数据探索软件。通过内置的过滤、归一化、降维、聚类、细胞分类、差异表达和通路分析工具,最大化单细胞检测的洞察价值。利用表型元数据注释结果以丰富生物学背景,并通过交互式2D和3D可视化整合结果进行比对分析。

PIPseq技术原理

与基于液滴的系统不同,PIPseq化学技术使用基于乳液的颗粒模板即时分区(PIPs)来分离和标记单个细胞。这种方法无需复杂的微流控仪器,同时保持高捕获效率。

在样本制备过程中,将目标细胞悬液与模板颗粒和油混合,通过涡旋振荡将其分离成模板化乳液。随后,乳液中的细胞被裂解,mRNA被带有条形码的模板捕获。捕获的转录本被逆转录为cDNA,制备成单细胞文库后在Illumina新一代测序(NGS)系统上进行测序。

Illustration showing how PIPseq works

使用 Illumina Single Cell Prep(ISCP)T100试剂盒 进行3′ RNA测序, 单次反应可处理5倍数量的细胞,而价格与主流单细胞3′ RNA试剂盒(LSCA)相当,让研究人员以更低成本识别更多独特细胞类型。1

Illumina单细胞RNA测序工作流程

Illumina Single Cell 3' RNA Prep可在无需复杂工作流程或微流控的情况下,实现单细胞mRNA捕获、标记和文库制备。结合Illumina测序和信息学解决方案,Illumina Single Cell 3' RNA Prep提供灵活且可扩展的工作流程,让更多实验室能够开展高性能单细胞RNA测序。

缩略图
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样本制备

使用涡旋混匀仪制备模板化乳液,对单细胞 mRNA 进行捕获与条形码标记。

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文库制备

合成 cDNA,并制备用于测序的单细胞文库。

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测序

根据研究规模,在高通量测序(NGS)平台上完成测序。

4
单细胞数据分析

对单细胞数据进行分析与可视化。

Illumina single-cell sequencing workflows: critical steps and considerations
因美纳单细胞测序实验流程:关键步骤与注意事项

本资料一站式呈现从样本组织制备到数据分析的完整单细胞测序流程,助您全面了解相关实验方案。这份 33 页的电子手册汇集了专业技术要点、流程解析与实操应用建议,让您的实验设计更具把握。

因美纳单细胞测序相关资源

革新单细胞测序技术

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面向科研人员的单细胞生物信息学

在本场点播式网络研讨会中,探索单细胞生物信息学应用价值。学习关键分析步骤、细胞分型方法,掌握 tSNE、UMAP 等可视化图表的解读方式。

持续探索

单细胞及低起始量 RNA 测序

借助单细胞 RNA 测序,可研究常规批量样本检测中易被掩盖的细胞差异。探索高通量与低通量单细胞测序方案。

肿瘤单细胞分析

基于 NGS 平台的单细胞测序,可解析单个肿瘤细胞的基因组或转录组信息,高分辨率呈现细胞间异质性差异。

空间转录组技术

因美纳空间转录组技术,可在完整组织切片上实现基于测序的高分辨率全转录组分析。

多组学测序方案

整合基因组、转录组、表观基因组与蛋白质组数据,更精准地建立基因型与表型间的关联。

RNA 文库制备

RNA 测序文库制备技术的革新,正推动转录组研究迈入全新阶段。我们丰富的 RNA 测序文库制备产品系列,可适配多种测序研究需求,具备检测快速、应用灵活、测序规模可拓展等优势。

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参考资料

  1. 2026 年 Illumina 公司数据存档。