8 月 23 日消息,科技日報昨日(8 月 22 日)發布博文,報道稱我國科學家發布全球領先的細胞組學技術 Stereo-cell,打破傳統單細胞測序限制,實現多模態整合、原位動態捕捉、百萬級通量等突破,一次可捕獲百萬細胞并解析形態、轉錄和蛋白特征。
該項目由基因組多維解析技術全國重點實驗室(下文簡稱“實驗室”,由華大生命科學研究院牽頭建設)聯合多家機構推進,在國際頂級學術期刊《科學》(Science)上發布全球領先的細胞組學技術 Stereo-cell。
Stereo-cell 技術基于高密度 DNA 納米球(DNB)陣列芯片,免去了對細胞進行分隔封裝的步驟,可直接原位捕獲和測序。
芯片直徑 220 納米的 DNA 納米球密集排列,如同納米級“捕手”直接吸附細胞,避免了微流控技術的捕獲偏好與形態丟失。
Stereo-cell 基于 DNA 納米球芯片建立實驗流程,實現寬幅細胞投入通量
在 0.5cm² 至 13cm² 范圍內,均能從百個到百萬個細胞中識別出占比僅 0.05% 的稀有細胞,真正實現“大海撈針”式檢測。
該技術還能通過整合熒光染色與抗體標記,在一次實驗中同時捕捉細胞形態、基因轉錄和表面蛋白信息,相當于為細胞拍下一張“立體照片”。
Stereo-cell 通過整合熒光染色和抗體標記技術實現多模態捕獲
這種多模態整合可揭示免疫細胞活化狀態和 RNA 分析難以發現的表型差異,為疾病機制研究和臨床轉化提供了全新工具。
Stereo-cell 支持細胞在芯片上原位培養與動態測序,實時追蹤細胞狀態變化并保留時空信息。例如,在成纖維細胞實驗中,不僅監測了基因表達變化,還解析了細胞間物理接觸與信號互作,為藥物篩選和細胞通訊研究提供新途徑。
Stereo-cell 可實現培養細胞的原位測序
此外,Stereo-cell 在處理傳統技術難以應對的大細胞或復雜結構樣本方面表現突出。在骨骼肌纖維研究中,它揭示了不同功能區域的空間異質性;在卵母細胞研究中,高通量捕獲并解析了 719 個卵細胞的發育過程,展現胞內結構動態變化。
Stereo-cell 可精準解析卵母細胞等大細胞的胞內調控
基于 Stereo-cell 平臺,實驗室聯合 18 家機構發起“百億細胞聯盟”,計劃繪制生命、疾病和擾動響應三大細胞圖譜,推動虛擬細胞與細胞 AI 大模型研發。
華大集團 CEO 尹燁表示:
兩千年前,張衡造渾天儀以觀天象;今日,我們以 Stereo-cell 這一‘生命渾天儀’,洞見細胞宇宙的萬千氣象。
Stereo-cell 這項完全由華大自主研發、擁有全球首創自主知識產權的技術,猶如為生命科學領域、細胞分析領域和血液病理領域打造了一柄“干將莫邪”般的利器,必將劈開細胞組學研究的新紀元。