组学系列活动|基于MobiNova平台的单细胞多组学

2013年单细胞测序技术（Single-Cell Sequencing）被Science 杂志推荐为年度最值得关注的六大领域榜首[1]；2019 年单细胞多组学技术（Single-cell multimodal omics）被 Nature Methods 杂志评选为年度技术[2]，预示着单细胞多组学研究将成为趋势。

相比于传统组学研究，单细胞测序可以突破器官与组织群体细胞的表达水平的局限，更精确的从单个细胞水平探测细胞特异性和细胞间的异质性，发现新的细胞类型或亚型，追踪单个细胞在发育和分化过程中的动态变化，等等。

样品组织/细胞通过解离分散成单细胞悬液，单细胞建库仪器可以利用油水不相溶原理，将细胞、试剂、标签包裹在水相液滴中流入油相而分离。建库时，在液滴内部对mRNA进行反转录生成cDNA，此时，cDNA都带有该细胞的细胞标签Barcode，随后打破液滴，进行后续文库构建即可。

微孔板技术的原理则是当单细胞悬液被加入到微孔板时，细胞会通过重力作用沉入微孔板的微孔中，由于每个微孔通常只能容纳一个细胞并利用磁珠特异标记，从而完成单细胞的分离和捕获。

4月10日，广州千江组织了组学系列的首场培训活动。我们邀请了在国内单细胞测序技术研发方面的领航者——墨卓生物，由墨卓资深的产品经理为我们带来了一场关于单细胞组学技术发展与解决方案的知识盛宴。

墨卓生物是一家以微流控芯片技术和自主创新基因检测为核心，拥有高通量单细胞多组学测序、微生物单细胞测序、单细胞分选等平台型产品线，集仪器、芯片、试剂、生物软件的研发、生产、销售于一体的整体解决方案供应商。墨卓生物凭借其核心的微流控、微液滴法单细胞测序、微生物单细胞基因组技术，展现出了强大的研发能力和市场竞争力。

通过此次培训，我们主要了解到了墨卓生物自主研发的MobiNova系列产品，并对其技术原理及应用有了一定的认识。具体介绍如下：

采用全球领先的液滴式微流控芯片技术形成数十万个液滴，可对多种样本自动完成单细胞分离、细胞裂解、核酸捕获，是高质量、端到端的高通量单细胞测序建库系统。降低了人工操作带来的误差，并提高了整个实验流程的通量和速度；采用液滴式微流控芯片技术，确保一个细胞与一个微球结合，在液滴生成时稳定实现微球、试剂、细胞的共包裹，达到高细胞捕获率。

该产品的主要核心技术单细胞微生物基因组技术是全球范围内首次实现高通量单细胞微生物基因组检测的技术，它能够同时兼顾通量与微生物基因组检测精度。其次，相较于传统的微生物组检测技术，它具有物种鉴定精度更高、检测通量高且单个细胞基因组检测成本低、水平基因转移、噬菌体-宿主关联及精准溯源等分析优势，能够帮助研究者更深层次了解微生物组背后的调控机制。

通过将细胞包裹到液滴中，然后识别液滴中的荧光信号，利用介电泳使荧光液滴偏转到不同流道，从而实现高效的细胞分选，可广泛应用于抗体筛选、酶的定向进化、微生物菌株筛选和T细胞筛选等方向。其分选准确度高达98%， 分选后细胞活率高达95%。

组织解离的效率和细胞活力的保持是影响单细胞测序结果的两个关键因素。通过机械破碎法和酶消化法相结合的原理对组织进行解离，可以在短时间内获得高活性、高得率、高重复的单细胞悬液或组织匀浆。MobiNova®-D1组织解离仪在帮助科研人员解决样本制备难题的同时，制备获得的单细胞悬液可适配MobiNova®-100高通量单细胞多组学测序建库系统，一站式即可完成样本解离到单细胞文库构建过程，高效完成单细胞实验。

这次培训活动不仅加深了千江团队对MobiNova平台的理解，还提升了他们对单细胞多组学研究方法与技术的认知水平。展望未来，繁星小组希冀可以邀请更多先进的技术平台进行交流学习，为千江的客户带来源源不断的技术支持和解决方案。同时，我们致力于提供开放式的技术交流与产学研交流的平台，助力生命科学领域的研究和发展。

在这里，我们向墨卓生物表示衷心的感谢，并对所有参与此次活动的千江人表示诚挚的敬意。我们期待在未来的日子里，与各位同仁携手共进，共创未来。

参考文献：

[1]Method of the year 2013. Nat Methods. 2014;11(1):1. 
[2]Method of the Year 2019: Single-cell multimodal omics. Nat Methods. 2020;17(1):1.