什么是单细胞测序?单细胞测序行业发展现状调研

• 陈观秋 2024年2月6日 来源：央视新闻客户端 中研普华报告 百度 553 30
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单细胞测序技术是指在单个细胞水平上，对基因组、转录组、表观组进行高通量测序分析的一项技术。它能够揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，反映细胞间的异质性，在肿瘤、发育生物学、微生物学、神经科学等领域发挥重要作用，正成为生命科学研究的焦点。单细胞测序在

细胞是生物学的基本单位，研究人员正更加努力地尝试将它们进行单个分离、研究和比较。更大更复杂的人类细胞基因组。

什么是单细胞测序?

单细胞测序是指DNA研究中涉及测序单细胞微生物相对简单的基因组，更大更复杂的人类细胞基因组。

以前，需要从大量细胞中获取足够多的DNA进行测序，因此测序结果是这些细胞"整体"的表征。然而，由于细胞异质性，相同表型的细胞的遗传信息可能存在显著性差异，很多低丰度的信息会在整体表征中丢失。为了弥补传统高通量测序的局限性，单细胞测序技术应运而生。

单细胞测序技术是指在单个细胞水平上，对基因组、转录组、表观组进行高通量测序分析的一项技术。它能够揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，反映细胞间的异质性，在肿瘤、发育生物学、微生物学、神经科学等领域发挥重要作用，正成为生命科学研究的焦点。

随着第二代测序(next generation sequencing，NGS)技术和第三代测序( third generation sequencing，TGS)技术的飞速发展，引起生物研究领域的巨大变革。

有别于传统的基因芯片，从超过混合数万个细胞中提取的 DNA 或者 RNA 进行测序，得出平均值。单细胞测序可以在单个细胞层面解析基因组及其表达调控特征，能更全面掌握细胞的功能。 比如在个体的发育过程中，从受精卵到个体，我们可以通过单细胞测序来观察每个细胞到底发生了什么样的变化，再比如临床治疗中，为什么有些药物对部分人有效，却对另外一些人没有效果，这些差别可以通过单细胞测序得出结论。

为什么要做单细胞测序?

对于多细胞生物来说，在细胞的分裂和分化过程中，必然会逐渐产生或大或小的差异，即遗传信息的异质性。例如，同一肿瘤组织中的不同细胞内涵不同基因组和转录组等遗传信息，就临床利用上而言，这种差异或能影响某种疗法对该肿瘤起到的作用。

传统的研究方法是在多细胞基础上完成检测，即一次处理成千上万个细胞。比如，当研究人员想要检测某个蛋白的表达量，常用的方法如Western Blot等，最终得到的信号值反映的其实是基因在群体细胞中的表达平均后水平，这就会导致不同细胞间表达异质性信息的丢失。但如果运用单细胞测序方法，如流式细胞术技术，在单细胞水平对荧光强度加以测定，就能完全反应同一个细胞群里不同细胞的基因组和转录组等遗传信息的状况。

单细胞测序行业发展现状调研

细胞是生物体内发挥功能的基本结构单元。单细胞测序技术是近年来生命科学领域的突破性技术，能够检测单个细胞内的多种遗传物质与功能分子，有助于更加深入地理解细胞功能，探索生命发育和疾病发生等机制。然而，不同组学组合、不同测序技术、不同测序样本的“马赛克”式单细胞数据的整合是巨大的挑战。

为此，应晓敏团队自主研发了基于生成式人工智能的新算法，在国际上首次实现了通用的单细胞多组学马赛克数据的模态对齐、数据补全、批次校正等整合功能，为构建大规模多组学细胞图谱、实现大规模单细胞多组学分析与知识迁移提供了关键性的原创技术，性能达到国际领先水平。

近日，军事科学院军事医学研究院应晓敏团队在国际著名学术期刊《自然·生物技术》以Article类长文形式在线发表重大原创研究成果。该团队自主研发的用于单细胞多组学数据马赛克整合的人工智能算法取得新突破。

据中研产业研究院《2023-2028年全球及中国单细胞测序行业发展现状调研及投资前景分析报告》分析：

单细胞测序主要有四个工作流程：单细胞制备、单细胞分离和文库制备、测序和初级分析、生信分析。单细胞制备通常采用机械法、酶解法或其他组合方案将组织裂解，随后将特定的细胞群富集、标记，成为单细胞样本。单细胞分离与文库制备是单细胞测序的关键步骤，与最终单细胞数据的质量、精准度息息相关。

从商业模式来看，国内的单细胞测序厂商主要分为两类，一类是以自有设备耗材研发为主线的产品提供商，国内外厂商如10X、BD、墨卓、德运康瑞、达普、M20等;一类是以提供单细胞测序服务为主要业务形态的科研服务商(目前单细胞测序以服务科研用户为主)，国内厂商如诺禾致源、安诺优达、博奥晶典、百奥智汇、烈冰生物等。还有一类是像新格元、寻因生物这种起先以10X平台对外提供科研服务的厂商，后来逐渐推出自己的单细胞测序平台，既可以对外提供单细胞测序服务，又可以对外提供设备耗材。

单细胞测序在国内外主要的目标人群包括科研机构、高校、医院、诊断机构、以及生物技术公司和药企等。目前主要以科研市场为主，临床应用端还未有成熟的产品落地。

本报告根据单细胞测序行业的发展轨迹及多年的实践经验，对中国单细胞测序行业的内外部环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等进行了分析，并重点分析了我国单细胞测序行业将面临的机遇与挑战，对单细胞测序行业未来的发展趋势及前景作出审慎分析与预测。

想要了解更多单细胞测序行业详情分析，可以点击查看中研普华研究报告《2023-2028年全球及中国单细胞测序行业发展现状调研及投资前景分析报告》。

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