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武汉爱基百客生物科技有限公司(简称爱基百客),位于武汉高农生物园,办公面积逾3000平方米,是一家专注于表观组学、单细胞时空组学和高通量测序分析服务的新型生物科技企业。


公司旨在为客户提供专业的科研服务,运营至今合作的科研客户近千家,涵盖国内知名科研院所、高校以及相关生物企业,运营至今销售额超1亿元,科研成果曾多次在CellScience、Cancer Cell、Plant Cell、Nature Communications、J HEMATOL ONCOL等国际高水平学术期刊发表,受到了客户广泛好评,是国内成长最迅速的多组学科研服务企业之一。

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实用干货 | 单细胞转录组常见问答:从送样到项目经验(一)

单细胞转录组Q&A合集

单细胞转录组测序技术作为解析细胞异质性、挖掘细胞功能特征的核心手段,在生命科学研究、临床机制探索等领域应用愈发广泛。为助力科研工作者高效开展单细胞转录组实验,解决实验各阶段遇到的实操问题,特整理本合集,围绕送样建议、悬液解离、项目经验三大核心板块,对常见问题进行详细解答,为实验开展提供实操参考。

01 送样建议相关问题与解答

◆  Q1:送样时样本量需要多少呢?

答:

  1. 常规动物组织(脑、心、肝、脾、肺、肾等):单个样本重量建议200mg(约黄豆至花生大小),避免过小导致细胞量不足;

  2. 细胞悬液:体积≥1mL,细胞浓度1×10⁵-1×10⁶ cells/mL,活细胞率≥85%,悬液中无明显沉淀、杂质;

  3. 木本植物叶、茎、根:建议重量2g;

  4. 临床样本(如血液、骨髓):使用抗凝管采集,体积≥4mL,样本尽量在8 ⼩时内完成有核细胞分离。

◆  Q2:样本如何保存和寄送?

答:

  1. 新鲜组织样本:联系销售获取组织保存液后,按照送样建议操作,样品管用封口膜缠绕,采用冷藏运输(使用冰袋+泡沫塑料包装,避免冰袋直接接触样本,防止局部过冷)。 (注:生物冰袋数量根据天气情况调整,原则为保证样品在4℃环境下送至公司)。

  2. 冻存组织样本:采用液氮速冻处理,以干冰运输,样本的上下和四周均需用干冰填满。 (注:样本运输时需记录快递单号,并第一时间告知当地销售,确保样品到达公司后能及时处理)。

◆  Q3:取样时需要注意什么?

答:

  1. 对常规组织样本进行修剪,尽量避免选取坏死、钙化、纤维化的非目标区域,减少杂质引入;

  2. 对于非常规物种的组织样本,可额外准备一份备用样本;

  3. 对于冷冻保存超过半年的样本,可在正式实验前增加RNA质检步骤。

02 悬液解离相关问题与解答

◆  Q1:在制备细胞悬液时,若出现细胞活率偏低,结团率偏高,有核率偏低的情况,是否还可以继续上机实验?

答:

单细胞悬液质检标准为细胞活率>85%、细胞结团率<20% 、有核率>85%。实验中常出现悬液质检为风险情况,需结合具体实验材料来判定是否上机;在细胞活率70%、有核率70%、结团率30%左右的悬液质量下,我们已有多个成功的项目案例。

◆  Q2:对于悬液质控结果为风险情况下,有什么优化方案呢?

答:

(1) 细胞活率低优化方法

  • 1.取样时尽量避免取到坏死的非目标部位,样本运输时间最好不超过48h,且运输过程保证组织不被冻住;

  • 2.使用美天旎Dead Cell Removal Kit去除死细胞,该方法在细胞活率低于75%时优化效果较好(注:去死细胞操作对细胞量有一定要求,细胞量需达到20万以上,且操作会造成一定量的细胞损失)。

  • 3.不同组织类型的解离条件存在差异,可针对性调整消化时间和酶解浓度。

(2) 细胞有核率低的优化方法

  • 1.若样本杂质较多,可以选择过40μm或者30μm细胞筛进行过筛处理。

  • 2.采用密度梯度离心法,通过percoll去除杂质。

  • 3.使用美天旎Debris Removal Solution去碎片试剂盒,有效去除细胞碎片。

(3) 细胞结团率高的优化方法

  • 1.采用枪头轻微吹打的方式打散细胞团;

  • 2.若存在明显细胞结团或大杂质,可在裂红步骤中进行细胞过筛处理;

  • 3.调整解离条件,对于难消化的组织,可在配置消化液时添加一定浓度的DNA酶。

◆  Q3:对于悬液质控结果为风险情况下,会有什么影响呢?

答:

(1) 细胞活率偏低会影响什么?

细胞活率低会导致死细胞释放mRNA至背景中,导致 UMI分布曲线上有效细胞与非细胞界线不明显、基因检出数偏少,以及细胞捕获数异常。

(2) 有核率偏低会影响什么?

有核率低一般指细胞中碎片过多,由于油包水过程对活细胞、死细胞、碎片、颗粒和红细胞等没有选择性,都会被随机包裹最终导致有效细胞判定不准,细胞捕获数及Fraction reads in cell异常。

(3) 结团率偏高会影响什么?

结团率偏高会出现多个细胞被包在一个油包水中,被系统认为是一个细胞,最终分析结果中会导致双胞率偏高,基因检出数目虚高。过高的结团率(40%左右)可能会堵芯片,导致实验彻底失败。

◆  Q4:细胞活率正常,但有核率偏低,可能是什么原因?

答:

吖啶橙(AO)可穿透细胞膜进入有核细胞,使细胞核呈现绿色荧光;碘化丙啶(PI)仅能进入死细胞,将死细胞核染为红色荧光。细胞活率是基于活细胞与死细胞的荧光信号比例计算,细胞碎片无荧光信号,不计入活率统计。而有核率计算公式为:有核率=( FL1+ FL2 ) / 明场 * 100%(明场数值为颗粒总数;FL1 为活细胞数;FL2 为死细胞数),仪器会将无核的细胞碎片一并识别为颗粒并计入总数,导致计算公式中分母偏大,最终表现为有核率偏低。

03 项目经验相关问题与回答

◆ Q1.能否提供公司的项目经验作为参考呢?

爱基百客单细胞平台已成功完成几千例单细胞悬液解离(原生质体)或抽核项目,有着丰富的组织解离经验,以下为平台曾完成的部分人/鼠实体组织样本的实验数据参考:

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