国产细胞组学新技术发布单细胞测序“纳米级捕手”

排行榜 2025年08月22日 17:55 0 admin

中新网深圳8月22日电 (记者索有为)总部位于深圳的华大生命科学研究院牵头建设的基因组多维解析技术全国重点实验室(简称“实验室”)联合多家机构，22日在国际顶级学术期刊《科学》(Science)发布全球领先的细胞组学技术Stereo-cell，颠覆性实现多模态整合、原位动态捕捉、极限样本兼容、百万级通量等技术突破，彻底打破了传统单细胞测序技术局限。

《科学》官网截图。华大供图

据了解，该技术不仅首次摆脱了传统液滴分隔与微流控技术的限制，还让科学家能在纳米尺度上看到细胞的“故事”，成为中国科学家为解析生命密码打造的新“钥匙”。

该技术的发布标志着中国在细胞组学技术领域取得原创性引领成果，推动单细胞测序摆脱往往只能获取单一分子层面信息的“平面解析”模式，迈向兼顾多模态信息具备“立体洞察”能力的脱“单”时代。技术将为规模化开展细胞病理、发育与衰老、免疫与疾病、动植物遗传与进化等前沿研究提供强有力的支撑。

Stereo-cell基于DNA纳米球芯片建立实验流程。华大供图

基于Stereo-cell技术平台，实验室联合18家机构共同成立“百亿细胞联盟”。该联盟旨在绘制细胞图谱，构建虚拟细胞，深度解码生命底层规律，推动生命科学实现从生物数据储备到智能技术驱动的产业革新。

据了解，该技术实现了多项突破，首先是无差别精准捕获，从“漏网之鱼”到“纳米级捕手”。Stereo-cell的核心是高密度DNA纳米球阵列，直径仅220nm的小球以500nm的间距密集排列在芯片上，就像一批纳米级别的“捕手”，直接通过静电吸附即可捕获细胞，避免了传统方法中因物理限制导致的细胞丢失或变形问题。

通过结合显微成像及空间定位，Stereo-cell对每一个细胞做了一次“CT扫描”和“GPS定位”，能在一张密密麻麻的细胞“集体照”中精准识别每个细胞，可以避免因多个细胞重叠或背景杂乱导致的误判。

通过整合荧光染色和抗体标记技术，Stereo-cell使得同时捕获细胞形态、转录本和细胞表面蛋白成为可能，相当于给细胞拍了一张“多模态立体照片”，在识别细胞类型的同时捕捉其功能状态。不仅拍摄静态照片，该项技术还能对细胞变化进行“直播”。技术支持细胞直接在芯片上培养，实现原位动态测序，捕捉基因转录活性变化，并保留空间位置及时序变化信息。(完)