发布时间:2024-07-09 13:05 原文链接: 单细胞分析技术的发展历程如下:

单细胞分析技术的发展历程如下: 

-早期阶段:在单细胞分析技术出现之前,人们只能通过显微成像或者流式细胞技术进行细胞水平的研究。显微镜观测或者HE染色、免疫组化、免疫荧光等技术可观察的细胞数量有限。流式细胞术可以高速分析上万个细胞,并同时从一个细胞中测得多个参数,但参数类型和数量都比较局限。 

- 单细胞测序技术出现:2009年,北京大学汤富酬教授在博士后期间发表了世界第一篇单细胞mRNA测序的文章,引起业界广泛关注。一开始进行单细胞测序,是将单个细胞分离出来,独立构建测序文库,如通过有限稀释法、显微操作法、激光显微切割、流式细胞术等方法,但受细胞分离技术和高昂成本所限,这些技术只能检测少量的细胞(几十到几百个)。 

- 高通量时代到来:随着测序技术的深入研究,基于barcode标签的单细胞识别出现,以及Drop-Seq、Cyto-Seq等基于微滴或微孔的新型单细胞分离技术的诞生,使得单个细胞分离和捕获测序的成本大大降低,单细胞转录组测序进入了高通量时代。 

- 单细胞多组学发展:单细胞多组学技术在单细胞转录组测序技术快速发展的同时也迅猛发展,可在同一个细胞内同时检测两种或两种以上的组学,如单细胞转录组与单细胞ATAC联合检测,以及单细胞转录组、免疫组库、表面蛋白同时检测等,目前已包含转录组、基因组、表观组、免疫组、蛋白组等多个组学方面。 近年来,单细胞分析技术仍在不断发展和完善。

例如,2018年单细胞基因活性分析技术被美国《科学》杂志评为年度头号科学突破,该技术可让研究人员逐个追踪细胞发育,了解基因在胚胎早期发育时被开启或关闭的情况。科学家们推出多种技术与单细胞RNA-seq方法结合使用,用于研究生物器官及其附器的形成,以及人类细胞的成熟、组织再生和在疾病中的变化等诸多问题。 在单细胞测序技术中,全基因组扩增是关键步骤,目前的全基因组扩增技术主要有简并寡核苷酸引物PCR扩增(DOP-PCR)、多重置换扩增(MDA)和基于多次退火和成环的扩增循环(MALBAC)等。

此外,还有众多与单细胞分析相关的新技术也在不断涌现,如单细胞分离和捕获技术的改进、单细胞蛋白质分析的质谱流式细胞技术、单细胞数据分析算法的创新等,这些都推动着单细胞分析技术在生命科学研究和临床应用中的广泛应用和深入发展。

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