国际首款集成“降噪”功能，高通量单细胞测序平台Well-Paired-Seq重磅推出，德运康瑞自主创新再添革命性利器
单细胞测序技术以前所未有的分辨率揭示了细胞组成和功能状态的异质性，已广泛应用在肿瘤、免疫、神经和发育生物学等研究领域；但现有的高通量单细胞测序平台还存在一定局限性，基于液滴捕获的方法依赖泊松分布实现细胞-微球配对，存在大量空液滴不可利用，导致试剂浪费和细胞损失；基于微孔捕获策略的平台利用细胞重力沉降随机捕获，存在有限稀释导致的微孔利用率低的问题，且存在微孔交叉污染的可能性；此外组织解离过程中细胞破裂产生游离的mRNA导致背景干扰，掩盖细胞之间真实的异质性。
为克服上述问题，德运康瑞自主研发成功打造出一款创新性的高通量单细胞测序平台Well-Paired-Seq。该平台包括自动化单细胞测序文库构建系统DECODER , 芯片试剂盒、反转录与扩增试剂盒、文库构建试剂盒及相关生信分析工具。Well-Paired-Seq基于双孔嵌套式芯片，协同局部准静态流体力学和尺寸排阻原理，实现细胞和编码微球高效精准“配对”，利用准静态流体力学特性有效清洗背景，具有高效的细胞捕获率、细胞/微球配对效率以及游离RNA去除等优势，实现高通量细胞捕获、高灵敏基因检出和单细胞高保真分子解析。
Well-Paired-Seq高通量单细胞测序解决方案
DECODER单细胞测序文库构建系统集成了单细胞捕获、单细胞裂解、mRNA捕获和编码标记等实验步骤；全自动化流程，有效降低人力成本，提高单细胞处理效率；全程机械化控制，有效降低系统偏差，提高实验的稳定性和重现性；仪器整机8kg，尺寸仅有278mm*306mm*300mm，方便携带上门实验。
Well-Paired-Seq单细胞平台诸多优势建立在单细胞捕获芯片的创新设计之上，捕获芯片首次采用了“双孔嵌套”式设计，利用局部准静态流体力学和尺寸排阻原理，巧妙设计大小孔嵌套方式形成微孔腔室，可实现超60%的细胞捕获效率；通过芯片流体冲洗，可去除多余的细胞、细胞碎片、细胞团、游离RNA等背景杂质，是首款集成“降噪”功能的单细胞处理芯片。
芯片参数和创新设计
依次捕获细胞、编码微球，实现1:1配对；
通入油性介质及细胞裂解液，进行液封和细胞裂解；
释放的mRNA被编码微球捕获，回收；
逆转录、cDNA扩增及测序文库构建。
实验流程原理图
为确保不同的样本类型和应用场景都能有优异稳定的技术表现，我们基于Well-Paired-Seq平台进行了多种样本类型的测试，为大家提供性能优异且稳定的高通量单细胞测序平台。
（1）人和小鼠细胞系混样测试
人和小鼠的细胞系样本进行混样捕获，通过基因组的比对区分捕获细胞的物种来源，通过1:1比例混样测试结果显示多细胞捕获率在0.7%/1000 cells；通过1:10的混样测试，结果显示Well-Paired-Seq平台可以检出数量占比低、甚至稀有罕见的细胞类型。
（2）背景清洗测试
对捕获细胞进行了Calcein AM荧光染色，在显微镜下观察清洗前后的捕获状态，该测试结果显示清洗后有效去除了多余细胞及团块，细胞捕获率达到60%以上；通过混入其他物种的游离RNA进行干扰捕获测试，清洗后干扰RNA无检出，并且捕获细胞与背景噪音之间明显区分，表明在芯片内有效清洗背景，能够降低数据噪音干扰。
（3）PBMC样本测试
外周血单核细胞（PBMC）因为容易分离获得，是单细胞测序研究的常见样本类型，我们采用Ficoll法从健康人外周血分离得到的PBMC细胞进行测试，2个PBMC样本捕获细胞量均在5000 cells以上，在测序量达到3万reads/cells, 细胞检出基因中位值（median genes）达到1108, 基因检出灵敏度性能表现优异。
单细胞测序的主要用途是区分细胞组成和类型，并解析其功能状态，我们对PBMC样本进行细胞分群注释，T cells、NK cells、Monocyte cells和B cells等主要细胞大类都有检出，进一步对PBMC细胞类型中T/NK细胞进行精细化分群，根据分群结果和marker genes表达分布准确刻画出CD4 T cells和CD8 T cells处于不同功能状态的亚群。
PBMC两个样本数据进行整合分析，细胞类群高度重叠一致，高变基因样本间的表达相关性系数大于0.99，表明Well-Paired-Seq平台具有优异的技术重复性和稳定性。
（4）小鼠骨髓样本测试
我们进一步在小鼠骨髓样本中开展测试，在实验组和对照组分别设置了3个生物学重复，捕获细胞稳定在3193~4024 cells数量范围内，在较低饱和测序量下，基因中位值达到1500 genes, 细胞注释结果显示细胞类型均有捕获检出。
（5）小鼠脾脏和肺组织测试
实体组织类型经常因为组织消化解离造成细胞破损，带来的背景干扰会不同程度的影响数据质量，我们选择小鼠脾脏和肺组织解离消化后测试，两次实验结果稳定捕获5000左右的细胞数量，在50G测序量( Nova PE150）下，两种组织样本的主要细胞类型均按照预期细胞类型和比例检出，体现出Well-Paired-Seq平台高保真特性对于实体组织类型样本更具备优势。
小鼠脾脏组织测试结果
小鼠肺组织测试结果
- 高通量，单张芯片即可完成1万个细胞捕获和单细胞测序分析
- 高效率, 细胞捕获效率稳定在60%左右，提高样本细胞利用率
- 高保真，在芯片上直接清洗游离RNA等杂质，降低背景干扰
- 高质量，专利技术减少微孔交叉污染还原细胞真实分子表达信息
Well-Paired-Seq高通量单细胞测序技术基于双孔嵌套式芯片的创新设计，在细胞捕获、细胞/微球配对、游离 mRNA 去除等方面具有出色的效率，并显著地降低了细胞损失和背景噪音，以较低的双胞率实现了高通量单细胞测序分析，在细胞捕获效率和基因检出数量等多项指标表现稳定并领先行业。德运康瑞始终立足自主创新，本次重磅推出整合硬件设备、捕获芯片、配套试剂盒和生信工具的高通量单细胞测序整体解决方案，为单细胞测序技术推向精准医学应用奉献中国创新智慧。
