單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析：方法與關(guān)鍵技術(shù)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在現(xiàn)代生命科學(xué)研究中，理解細(xì)胞間的異質(zhì)性對(duì)于解析疾病機(jī)制、開(kāi)發(fā)jīngzhǔn治療和重建組織發(fā)育圖譜具有重要意義。單細(xì)胞RNA測(cè)序已在轉(zhuǎn)錄水平提供了豐富信息，但dànbáizhì作為直接執(zhí)行功能的分子，更能真實(shí)反映細(xì)胞狀態(tài)。因此，單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)（Single-Cell Proteomics, SCP）逐步成為探索細(xì)胞命運(yùn)、狀態(tài)和調(diào)控機(jī)制的關(guān)鍵技術(shù)。單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)的目標(biāo)是在單細(xì)胞水平準(zhǔn)確檢測(cè)和定量dànbáizhì表達(dá)、翻譯后修飾與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

一、單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)的分析框架

1、技術(shù)目標(biāo)

單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)旨在實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

• 定量分析：在單細(xì)胞分辨率下，獲取dànbáizhì的相對(duì)或juéduì表達(dá)水平；

• 高通量檢測(cè)：支持多個(gè)單細(xì)胞并行分析，構(gòu)建細(xì)胞異質(zhì)性圖譜；

• 生物學(xué)功能還原：鏈接蛋白表達(dá)數(shù)據(jù)與細(xì)胞功能、狀態(tài)、路徑圖譜。

2、實(shí)驗(yàn)基本流程

SCP通常包括以下步驟：

單細(xì)胞分離、樣品裂解與酶解、蛋白/肽段富集、標(biāo)記與上樣（如使用TMT）、質(zhì)譜分析、數(shù)據(jù)解讀與功能注釋

各步驟需要與微量樣本處理、高靈敏度檢測(cè)及高精度定量相匹配。

二、主流分析方法與策略

1、Tandem Mass Tag（TMT）標(biāo)記策略

TMT標(biāo)簽是一種化學(xué)標(biāo)記試劑，能夠?qū)⒉煌瑯悠分械碾亩瓮ㄟ^(guò)同位素標(biāo)簽進(jìn)行區(qū)分。它廣泛應(yīng)用于單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)，結(jié)合“載體通道（carrier channel）”技術(shù)使用：

• 載體通道提供信號(hào)增強(qiáng)，通常由數(shù)百個(gè)相同類型細(xì)胞組成；

• 單細(xì)胞樣本通過(guò)獨(dú)立標(biāo)簽標(biāo)記，與載體混合后共同進(jìn)樣；

• 利用高分辨率質(zhì)譜識(shí)別肽段并解碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)多樣本并行定量。

TMT策略的優(yōu)勢(shì)在于通量高、定量一致性強(qiáng)、適配性好，已成為當(dāng)前質(zhì)譜型SCP的主流技術(shù)路徑。

2、標(biāo)簽自由定量（Label-Free Quantification）

不使用任何標(biāo)簽，直接基于肽段離子峰強(qiáng)度進(jìn)行定量。該方法在樣本前處理上更簡(jiǎn)潔，適合探索性或低通量研究場(chǎng)景。為提高靈敏度，常配合以下手段：

• 納升液相色譜（nanoLC）：減少樣品稀釋；

• 離子遷移譜（IMS）：提升肽段分離度；

• 增強(qiáng)型質(zhì)譜平臺(tái)：如ZenoTOF或timsTOF。

盡管標(biāo)簽自由法的重復(fù)性和定量精度相對(duì)較低，但隨著算法改進(jìn)和儀器性能提升，正在逐步拓寬其應(yīng)用范圍。

3、抗體結(jié)合策略

質(zhì)譜外的另一類方法是基于抗體檢測(cè)dànbáizhì的策略，代表性技術(shù)包括：

• CyTOF（金屬標(biāo)記質(zhì)譜流式）：使用稀有金屬標(biāo)記抗體，對(duì)表面或胞內(nèi)蛋白進(jìn)行多通道并行檢測(cè)；

• CITE-seq：將抗體上的條形碼與單細(xì)胞RNA測(cè)序融合，獲得dànbáizhì與轉(zhuǎn)錄信息。

這類方法適用于已知靶標(biāo)的高通量檢測(cè)場(chǎng)景，廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)和腫瘤微環(huán)境研究。

三、關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)詳解

1、單細(xì)胞分選與上樣技術(shù)

單細(xì)胞樣品質(zhì)量直接決定后續(xù)分析的可靠性。主流的單細(xì)胞分選方式包括：

• FACS（熒光活化細(xì)胞分選）：高通量，適用于懸浮細(xì)胞；

• 微流控平臺(tái)：如Fluidigm C1，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；

• 顯微操作或自動(dòng)移液平臺(tái)：適合貼壁細(xì)胞、稀有細(xì)胞分選。

分選后細(xì)胞需迅速轉(zhuǎn)入低體積反應(yīng)體系（一般為納升級(jí)至皮升級(jí)），避免蛋白降解或吸附損失。

2、蛋白裂解與酶解處理

由于單細(xì)胞dànbáizhì總量極少，目前廣泛采用的優(yōu)化手段包括：

• 低吸附耗材：如硅化反應(yīng)管、微反應(yīng)片；

• 磁珠輔助酶解：提高酶反應(yīng)效率；

• 熱處理與變性劑聯(lián)用：加速裂解過(guò)程。

部分平臺(tái)如nPOP將蛋白裂解、酶解、標(biāo)記整合于微滴中，極大提升了樣品回收率與標(biāo)準(zhǔn)化水平。

3、高靈敏度質(zhì)譜檢測(cè)平臺(tái)

質(zhì)譜平臺(tái)是SCP的核心工具，其性能決定數(shù)據(jù)深度與準(zhǔn)確度。常用平臺(tái)包括：

• Thermo Orbitrap Eclipse/Fusion Lumos：高分辨率、穩(wěn)定性強(qiáng)；

• Sciex ZenoTOF 7600：信號(hào)增強(qiáng)能力強(qiáng)；

• Bruker timsTOF SCP：支持PASEF+DIA組合模式，實(shí)現(xiàn)超高靈敏度與高覆蓋率。

結(jié)合納升液相和自動(dòng)上樣系統(tǒng)，當(dāng)前SCP方案可實(shí)現(xiàn)每個(gè)細(xì)胞檢測(cè)上千個(gè)蛋白，覆蓋細(xì)胞主要功能通路。

4、數(shù)據(jù)分析與注釋方法

SCP數(shù)據(jù)處理流程一般包括以下步驟：

• 質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)解析與肽段識(shí)別

• 蛋白歸屬與定量矩陣構(gòu)建

• 批間歸一化與缺失值處理

• 差異表達(dá)分析、功能富集與聚類分類

為解決單細(xì)胞數(shù)據(jù)中的稀疏性與變異性，常結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法如PCA、t-SNE、UMAP或聚類分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)降維與亞群識(shí)別。

單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)將“群體平均”研究推向“個(gè)體jīngzhǔn”的新時(shí)代。在蛋白水平j(luò)īngquè還原細(xì)胞狀態(tài)，正成為揭示生物調(diào)控機(jī)制、解碼疾病異質(zhì)性與開(kāi)發(fā)jīngzhǔn治療策略的有力工具。隨著技術(shù)流程持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化、分析平臺(tái)不斷進(jìn)化，單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)有望在基礎(chǔ)科研與臨床研究中扮演更加核心的角色。百泰派克生物科技將持續(xù)聚焦該領(lǐng)域前沿進(jìn)展，提供高質(zhì)量的單細(xì)胞dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)，協(xié)助科研人員jīngzhǔn獲取、解讀與應(yīng)用高質(zhì)量dànbáizhì組數(shù)據(jù)，助力揭示細(xì)胞復(fù)雜性的本質(zhì)。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問(wèn)題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析：方法與關(guān)鍵技術(shù)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹