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单细胞测序实战秘籍:从实验设计到样本运输的一站式通关

发布时间:2025-06-24

单细胞测序对样本的要求确实很高,冻存样本、难解离组织、细胞活率低……这些情况都可能让人感到棘手,甚至怀疑实验是否还能继续。但实际上,这些问题并非无解。

单细胞数据的质量,从样本离开生物体的那一刻起就决定了。如果样本类型选错,或者处理方法不当,即使后续使用再先进的测序平台,也很难挽回。不过,别担心,拜谱生物能够为您提供从样本处理到数据分析的单细胞全流程服务。今天,我们就来聊聊如何根据你的实验目标样本特性,为单细胞测序样本制备“量体裁衣”,避开那些可能让数据翻车的坑,帮您稳稳拿下高质量单细胞数据。

1、核心策略:实验设计决定样本制备「最优解」

细胞悬液 VS 细胞核悬液:选对等于成功一半

是研究免疫细胞动态还是神经元的表观调控?

获得的是新鲜手术样本还是冻存多年的珍贵组织?

①新鲜组织 & 关注免疫组(如TCR/BCR):

首选细胞悬液,能保留完整细胞结构和膜蛋白,是研究免疫组库、细胞异质性和动态变化的理想选择。

关键点:动作要快,解离后尽快上机,保持高细胞活性(≥90%)。尤其做VDJ富集,样本中T/B细胞占比最好>20%,否则需考虑分选富集。

拜谱小贴士: 肿瘤免疫微环境研究?强烈推荐新鲜组织制备细胞悬液上机,信息更全面。

②冷冻样本&难处理组织 (如脑、脂肪、心脏、肝):

解锁方案:冷冻会破坏细胞膜,mRNA易降解泄漏,背景噪音高。提取细胞核能有效规避此问题,且细胞核更耐冻存,方便运输和批量处理。

关键点:适用于snRNA-seq研究核转录组,或与scATAC-seq整合进行表观调控研究。对细胞直径大(>40μm)、形状不规则(如神经元、心肌细胞)或脆弱不易获得的细胞(如肝实质细胞)特别友好。

拜谱小贴士:神经系统研究、回顾性样本分析?冻存组织提核是我们的常用且可靠方案。

③ 简单总结:

■想做免疫组库 (scTCR/BCR)?→选择新鲜细胞悬液。

■样本已经冻存or特殊样本难解离?→细胞核悬液拯救样本。

■转录组 (scRNA-seq)?→细胞or核两者通常结果相似,根据样本状态灵活选择。

2、避坑指南:高质量单细胞样本的“黄金标准”

在实验方案明确的基础上,样本悬液的制备质量也同样重要,为确保单细胞测序数据的可靠性,也请关注以下的关键质控指标:

活率是生命线:≥90%,台盼蓝染色+ Countess II计数,台盼蓝染色只是基础,复杂样本改用AO/PI荧光双染。【活率不够解决方案,如死细胞去除试剂盒(样本量达百万细胞数,90%≥活率≥70%可考虑使用去死细胞试剂盒解救)、特定细胞分选富集(CD45磁珠富集免疫细胞)等个性化方案,助你达标。

状态要“清爽”:无/极少红细胞、碎片少(比率≤10%)、结团少(比率≤10%)、稳定性好(30分钟活率波动<±5%)、有核率高(>70%)。【切记:悬液中不能有反转录抑制剂(如过量EDTA)或钙镁离子(Ca2+, Mg2+)。】

数量要充足总量≥100万细胞,实体样本采集量≥0.2g新鲜组织;(参考⻩⾖粒:0.5cm2⼤⼩)组织较⼤时,可分割为多颗粒(每颗粒≤ 0.5cm2⼤⼩)。样本运输、质检、实验损耗都需要考虑,充足的细胞是成功的保障。特殊情况也需保证至少是预期捕获细胞数的3倍以上。

浓度要适宜:700-1200个/µl最佳,太多或太少都会影响仪器捕获效率。

⑤ 细胞/核大小形态直径在7-35µm之间,细胞核尽量圆润完整

拜谱小贴士: 担心细胞捕获数不理想?除了以上因素,细胞大小差异、空液滴干扰等也会影响。我们通过优化上样和严格质控,力求将捕获数稳定在3000-8000个高质量细胞/样本的黄金区间。

3、实战秘籍:不同样本,这样处理才靠谱!

由于不同组织具有独特的生物学特性,其解离方案需针对性优化,以最大限度保持细胞活性和回收率。根据不同样本类型可参考以下的处理建议:

①新鲜实体组织 (如肿瘤、肝、脑):

核心挑战:快速解离+保护活性。

解离有讲究:乳腺癌的胶原纤维用Liberase TM效果好,胶质瘤的胞外基质可能需木瓜蛋白酶。拜谱生物根据组织类型定制酶解方案,并加入DNase I降低粘度,添加RNasin抑制剂保护RNA。

操作要温柔:宽口吸头、轻柔吹打,保持细胞膜完整、严格无菌,避免污染和杂质干扰。

黄金时间窗离体后尽快(最好2小时内)置于保护液并处理。

②血液/骨髓样本:

■ 防凝是前提:首选紫色EDTA抗凝管,取4mL以上样本量,取样后充分颠倒混匀。

去红是常态:ACK裂解液或Ficoll密度梯度离心去除红细胞。

富集有需要:寻找稀有细胞,推荐使用磁珠标记分选。

客户实战案例及拜谱解决方案:

案例1:小鼠脾脏样本

错误操作:直接冻存后提核

结果:TCR序列完全丢失(免疫研究失败)

正确做法:新鲜制备细胞悬液,2小时内上机

案例2:人类脂肪组织

错误操作:机械解离+70μm过滤

结果:细胞捕获数不足2000个(脂肪细胞堵塞芯片)

正确做法:重新准备样本,抽提细胞核重新实验

4、稳赢最后一步:样本保存与运输的“安全法则”

每一份珍贵的样本都承载着科研的希望与价值,为确保细胞的活性与细胞完整性,提供精准适宜的样本保存与运输条件也尤为重要:

① 样本保存:

新鲜组织:浸没在足量组织保存液中(可联系我司提供),4℃冰浴(切忌结冰)。

冷冻组织液氮速冻,避免反复冻融。

血液:EDTA抗凝管采集,轻柔混匀10次。4℃保存。

② 样本运输:

■ 同城:

新鲜样本/血液:湿冰完全覆盖样本管,泡沫箱/S60保温箱,密封好。

冷冻样本:干冰完全掩埋样本(冻存管密封防RNase)。

异地:

新鲜样本/血液:冷链运输(4℃,加预冷冰袋),尽快送达,超过48小时可能会影响细胞状态,密封+充足冰量。

冷冻样本:足量干冰运输(按天数+距离增加干冰量,通常+1天需+5kg)。

拜谱小贴士: 提前预约实验室排期,清晰标注样本信息(类型、名称、分组),填写好送样表,并告知物流信息给对接技术员,流程更顺畅。

拜谱小结

单细胞测序打开了探索生命微观奥秘的大门,但样本制备的复杂性和高要求,往往让科研人员望而生畏,甚至成为数据质量的瓶颈。拜谱生物深耕时空多组学多年,深谙单细胞样本制备的每一个关键点。我们致力于为您扫清障碍,让样本准备变得轻松,让高质量数据触手可及。与其在样本准备上耗费大量精力并承担失败风险,不如将专业的事交给专业的人。还在为单细胞样本发愁?立即联系拜谱生物科研顾问。获取专属样本处理建议,咨询单细胞测序全流程服务,解锁蛋白组、修饰蛋白组、代谢组、转录组、基因组等多组学整合方案