百创S1000助力空间转录组测序迈进亚细胞时代

单细胞单细胞研究如火如荼，但是单细胞水平往往忽略细胞在空间位置上的异质性，为了弥补空间位置信息的缺失，利用空间转录组学技术优势探索空间位置上细胞的异质性。

空间转录组学先后在 Nature Methods（2020）、Nature（2022）被评为年度应用技术。然而随着空间转录组学研究的深入，现阶段技术的通量和分辨率不足以支撑其更√准的多层次空间结构的分析。

2022年4月百迈客百创智造推出多年研发的亚细胞级别空间转录组测序技术，不仅打破了国外芯片技术的垄断，还突破了分辨率和检测通量的局限，成为“亚细胞级分辨率”和“微孔”结合的原位捕获空间转录组测序技术，全面迈入国产化的空间转录组的亚细胞技术时代。

百创S1000空间组学平台介绍

  百创S1000空间转录组测序技术结合了微孔和原位捕获技术，并整合了二代测序平台、三代PacBio与三代Nanopore和下游的高通量测序数据分析系统解决方案，实现在亚细胞分辨率水平进行原位捕获、异位测序，√准获取全转录组在空间原位表达的信息。以更高分辨率解决亚细胞空间异质性等难题，广泛应用生物器官发育、肿瘤异质性、神经科学、免疫感染、胁迫应激、生物进化等方向。将成为临床医学和基础科学研究中强有力的工具，开启“亚细胞”时空研究新视角，极大推动医疗等领域研究在空间维度的深度发展。

技 术 原 理

百创S1000-亚细胞级微孔空间转录组芯片基于微孔胶珠上Spatial barcode特定的序列实现空间定位，检测组织切片上捕获3′ mRNA空间基因表达信息。每张芯片可以兼容1-8个捕获区域，每个捕获区域包含>200万个spot捕获点，其分辨率可达到5µm（spot 直径距离2.5µm，两个spot中心点间距为5µm），Spatial barcode微珠种类数约为6000万种，每个微珠表面都带有数以百万计的特定条形码序列，微珠特殊结构是实现有效定位和定量检测的基础。每一个spot捕获点管壁利用激光雕刻无数的微孔，大量的微珠牢固结合在每个spot的微孔，通过原位测序技术，确定了每一张芯片Spatial barcode与空间坐标位置的映射关系，将Poly(dT)VN捕获到3′ polyA mRNA还原其空间位置信息，设计的UMI用于区分不同的转录本实现mRNA 有效定量检测。其标准文库的Spatial barcode空间定位条形码序列长度为50bp，具体结构如下图所示：

图1 百创S1000芯片结构示意图

数据分析流程

研发的百创S1000数据分析流程和工具软件包：BSTMatrix可用于空间表达矩阵获取兼容下游第三方软件分析，亚细胞分辨率supspot level实现100µm~5µm多级分辨率数据挖掘分析，高效便捷在线可视化BSTViewer助你轻松获取不同分辨率下可视化结果。

图2 BSTViewer 不同分辨率下可视化结果示意图

产 品 优 势

百创S1000亚细胞高分辨率空间转录组技术将给你带来不一样的体验，在分辨率和检测有效度等方面具有核心技术优势。

1. 亚细胞分辨率，可实现特定组织区域分子定位

百创S1000分辨率可达到5µm，相比目前国外空间转录组测序芯片精度提高了近400倍，高分辨率下HE染色组织形态学与spots聚类空间分布图重合度更高，有效识别空间基因表达的异质性和组织区域的特异性。

图3 百创S1000 胚胎亚细胞分辨率空间转录组检测结果

2. 支持多级分辨率水平分析，有效检测空间多层次结构

百创S1000芯片spot直径为2.5um, 可针对组织亚群在多级分辨率下再聚类分群，高分辨率下组织区域聚类结果增多，有效识别边界区域的特定层空间区域分析

图4 百创S1000 胚胎亚群亚细胞分辨率下空间转录组检测

3. 操作简单，可保留完整的组织形态

百创S1000 空间转录组测序兼容HE染色，可大程度保留原始的组织形态完整性。

图5 百创S1000专业组织结构成像

4. 百万级别原位信息可视化展示，让空间多层异质性一览无余

利用百创S1000  BSTMatrix智能化可视化平台，高度还原组织形态学和百万级别空间位置分子信息的结合，直观呈现复杂的多层次组织结构亚细胞级别可视化图谱。

图6 脑海马亚细胞分辨率空间转录组检测

5. 捕获区域大

每个捕获区域的面积为6.8×6.8mm2，可实现较大组织的空间表达分析

6. 灵活应用

实现捕获区域定制化，可同时分析8个样本，节约成本的同时避免批次效应。

7. 适用样本类型全面

适用于人、动物、植物等物种的大多数组织类型。

8. 高通量

检测整个组织重点全部基因表达信息。

9. 兼容性强

可兼容现有的二代、三代pacbio和三代ONT主流测序平台，下游数据分析可与主流的seurat、R包等兼容，进行数据深入挖掘分析。

适 用 场 景

 

高分辨率价值在于可在微小组织、肿瘤组织、细胞类型亚型分析、识别未知细胞等方面发挥得天独厚的优势，百创S1000 亚细胞分辨率可以适用不同个体、组织、发育时期，适用现阶段任何组织空间分析信息的获取，正式开启间转录组测序亚细胞时代。

图7 高分辨下适用场景

进军亚细胞空间转录组快车道，现推出百创S1000 空间转录组测序服务率先体验活动，抢新体验亚细胞分辨率的空间转录组测序技术，有机会获得免费体验名额。