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由Vizgen開(kāi)發(fā)和制造的MERSCOPE®系列儀器采用了突破性的MERFISH技術(shù)(Multiplexed Error Robust Fluorescence In-Situ Hybridization,多重抗錯(cuò)熒光原位雜交技術(shù)),該核心技術(shù)來(lái)自哈佛大學(xué)莊小威院士實(shí)驗(yàn)室,結(jié)合了smFISH(single-molecule Fluorescence In-Situ Hybridization,單分子熒光原位雜交技術(shù))和單細(xì)胞測(cè)序的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)真正意義上的基因可視化的原位亞單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析;诔叻直娉上窈蚆ERFISH技術(shù)的MERSCOPE®系列平臺(tái)直接繪制和量化單個(gè)細(xì)胞中數(shù)百至數(shù)萬(wàn)種RNA的空間分布,而無(wú)需進(jìn)行下游測(cè)序。該平臺(tái)提供了研究亞單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的強(qiáng)大工具,開(kāi)創(chuàng)了轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究的新紀(jì)元,讓轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究步入下一代。
MERFISH技術(shù)擴(kuò)展了單分子FISH(smFISH)的功能,使用組合標(biāo)記、順序成像和抗錯(cuò)條形碼方案以亞微米精度檢測(cè)RNA。這為研究人員提供了了解每個(gè)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄組的窗口。通過(guò)MERFISH技術(shù),可以生成RNA表達(dá)、細(xì)胞類(lèi)型、細(xì)胞狀態(tài)和組織物理結(jié)構(gòu)的完整生物圖譜。
該系統(tǒng)的抗錯(cuò)條形碼方案和組合標(biāo)簽確保了轉(zhuǎn)錄本的最高檢測(cè)準(zhǔn)確性。如果背景熒光確實(shí)導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤,系統(tǒng)可以很容易地將讀數(shù)糾正到最接近的正確條形碼。雖然MERFISH不需要測(cè)序,但MERSCOPE的測(cè)量結(jié)果與bulk RNA-seq數(shù)據(jù)相關(guān),并且在重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)具有高度可重復(fù)性。MERSCOPE比基于陣列的平臺(tái)提供更高的檢測(cè)效率,每個(gè)基因可以多檢測(cè)出70倍的轉(zhuǎn)錄本。
MERFISH技術(shù)于2015年首次發(fā)表,截止2024年3月,應(yīng)用Vizgen技術(shù)發(fā)表的高質(zhì)量研究項(xiàng)目文獻(xiàn)已有200多篇,其中超過(guò)50篇影響因子大于50分,每年都有更多令人興奮的發(fā)現(xiàn)。憑借可靠、有價(jià)值的數(shù)據(jù)集以及值得信賴(lài)的數(shù)據(jù)質(zhì)量,該技術(shù)讓科學(xué)家對(duì)空間基因組學(xué)分析充滿(mǎn)信心,從而推動(dòng)生物學(xué)研究。
為什么要研究原位單細(xì)胞空間基因組學(xué)?為了真正理解細(xì)胞生物學(xué)和基因表達(dá),研究人員需要能夠保持組織天然復(fù)雜性的工具。他們需要捕捉細(xì)胞的異質(zhì)性,來(lái)了解組織的構(gòu)成方式以及細(xì)胞之間是如何相互作用的。這就是原位單細(xì)胞空間基因組學(xué)能做到的。
借助先進(jìn)的空間基因組學(xué)技術(shù),研究人員可以在亞細(xì)胞水平上以≤100 nm的分辨率高度特異性地定位RNA轉(zhuǎn)錄本,即使對(duì)于低表達(dá)的基因也不在話(huà)下。其他技術(shù),如單細(xì)胞測(cè)序,需要分解組織,會(huì)造成組織結(jié)構(gòu)的丟失。空間基因組學(xué)技術(shù)保留了組織結(jié)構(gòu),同時(shí)提供高效的多重能力,一次可分析數(shù)百或數(shù)千個(gè)基因,從而能夠探索單份樣本中的單細(xì)胞、細(xì)胞間相互作用或組織水平結(jié)構(gòu)。
MERFISH技術(shù)結(jié)合了基因組學(xué)和傳統(tǒng)生物標(biāo)志物成像技術(shù),其高度多重原位檢測(cè),可通過(guò)分析在原生環(huán)境中的單細(xì)胞群體(包括常見(jiàn)和罕見(jiàn)的)來(lái)捕獲基因表達(dá)的細(xì)微差別。這是生物學(xué)的一個(gè)新維度,可以為生物體如何運(yùn)作提供豐富的洞察和見(jiàn)解。
原位:細(xì)胞在它們的原生環(huán)境中進(jìn)行分析;
單細(xì)胞:逐一分析細(xì)胞,捕捉樣本內(nèi)細(xì)胞的多樣性和異質(zhì)性;
空間基因組學(xué):分析樣本中細(xì)胞的相對(duì)(空間)位置和基因表達(dá)。
通過(guò)MERSCOPE系列平臺(tái),Vizgen將MERFISH技術(shù)與高分辨率成像、流控技術(shù)、圖像處理和自動(dòng)化相結(jié)合,提供完整的端到端的空間基因組學(xué)解決方案,能獲得和完成高質(zhì)量MERFISH分析所需的所有組件和培訓(xùn),包括了試劑、基因檢測(cè)組合(gene panel) 設(shè)計(jì)和軟件解決方案。用戶(hù)可根據(jù)自己的研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)基因Panel的類(lèi)型,具有廣泛的適用性和靈活性。
MERSCOPE Ultra特點(diǎn):
1、高細(xì)胞通量:以較低的單細(xì)胞成本在單個(gè)樣本中分析多達(dá)數(shù)十萬(wàn)個(gè)細(xì)胞;
2、高靈活性:能夠在多種樣本或組織切片類(lèi)型上運(yùn)行,包括新鮮、固定冷凍、FFPE的人類(lèi)、小鼠樣本等;
3、配備2種流動(dòng)室供選擇,優(yōu)化成本:對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn),用戶(hù)可以從大型(FCX-L)或標(biāo)準(zhǔn)(FCX-S)流動(dòng)室中進(jìn)行選擇,允許用戶(hù)更好地根據(jù)成像面積匹配試劑消耗量;
4、更大的成像面積:FCX-L流動(dòng)室可支持高達(dá)3.0cm2 的成像面積,而FCX-S可支持高達(dá) 1.25cm2 的成像面積;
5、更快的分析速度和高效的多重檢測(cè):使用定制化的基因檢測(cè)組合可以在單份樣本中檢測(cè)1000個(gè)基因;每周可分析 9 cm2 的成像面積;
6、100nm的空間分辨率:覆蓋了全組織切片到單細(xì)胞和亞細(xì)胞成像;
7、無(wú)以倫比的靈敏度:以最高的檢測(cè)效率識(shí)別RNA,甚至低表達(dá)的基因也不在話(huà)下;
8、可同時(shí)檢測(cè)蛋白:兼容蛋白markers同時(shí)染色;
9、針對(duì)低質(zhì)量FFPE樣本,有針對(duì)性的優(yōu)化試劑化學(xué)反應(yīng)解決方案,保持高靈敏度和特異性的檢測(cè)性能;
10、出色的光學(xué)部件:高分辨率光學(xué)部件可得到看上去緊湊的單個(gè)轉(zhuǎn)錄本的染色點(diǎn),使點(diǎn)和點(diǎn)之間得到更好的區(qū)分并對(duì)每個(gè)細(xì)胞檢測(cè)到更多的獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄本。
應(yīng)用概述
MERSCOPE是目前唯一獲得MERFISH授權(quán)的商品化的成像分析平臺(tái),是目前唯一的商品化的可以實(shí)現(xiàn)多至1000個(gè)基因檢測(cè)的原位單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組研究平臺(tái)。
MERSCOPE Ultra為腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、傳染病、發(fā)育生物學(xué)、植物學(xué)、農(nóng)業(yè)、細(xì)胞和基因治療等領(lǐng)域廣泛的基于全組織的基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)提供了變革性的見(jiàn)解,是加速藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)的重要工具。用戶(hù)可根據(jù)自己的研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)基因Panel的類(lèi)型,具有廣泛的適用性和靈活性。
截止2024年3月,應(yīng)用Vizgen技術(shù)發(fā)表的高質(zhì)量研究項(xiàng)目文獻(xiàn)已有200多篇,其中超過(guò)50篇影響因子大于50分,全球用戶(hù)200+。