CosMx™ SMI单细胞空间原位技术
技术原理
CosMx™ SMI化学原理是一种无酶、无核酸扩增、基于杂交的单分子条形码检测方法，基于原位杂交循环成像技术，通过原位杂交（ISH）探针和称为报告器的荧光读出探针（图1）以实现在单细胞水平原位检测组织切片中的RNA和蛋白质。
ISH探针分两段，一段是针对目标基因的结合区域（Target binding domain），由长度为35–50 nt的DNA序列组成，该DNA序列将与组织中的RNA靶标特异性杂交；另一段是读出域（Readout domain），用于对该靶标RNA进行表达量鉴定，该捕获序列长度为60–80 nt，由四个连续的10–20 nt DNA序列组成，分别与特定的报告探针（Reporter）进行杂交。报告探针，一部分与Readout domain互补杂交，另一部分与荧光染料结合，在激发光的照射下发出荧光，报告目标RNA的存在。
SMI蛋白检测原理与RNA检测原理相似，使用带有核酸标签链的特异性抗体来识别目标蛋白。抗体结合蛋白后，核酸标签链作为“读出域”与后续报告探针以及荧光染料分子进行杂交，发出荧光信号。
工作流程
- 固定并透化5 μm FFPE或新鲜冷冻组织切片；
- 探针与组织样本中的靶标杂交；
- 清洗组织样本，然后与寡核苷酸标记的抗体孵育，进行形态学标志物染色；
- 在清洗后，组装流动槽并上样至SMI仪器进行形态学标志物成像；
- 选择组织上所需的成像区域；
- 仪器自动进行多轮报告子结合和荧光成像，读取每个成像的RNA探针或蛋白质抗体的条形码；
- CosMx SMI数据分析。
产品优势
- 高通量：在单张载玻片上分析近19000种RNA和64种蛋白靶标，全面覆盖几乎全部蛋白编码基因；
- 样本兼容性好：可兼容新鲜冷冻组织样本（FF）、福尔马林固定石蜡包埋组织（FFPE）、以及组织芯片（TMA）等；
- 超高分辨率：真正意义的单细胞分辨率，甚至亚细胞分辨率；
- 行业领先的细胞分割算法：基于膜蛋白成像实现精确的单细胞边界识别和界定，保证后续单细胞原位转录组分析的可信度；
- 高度可信的数据质量：设置多重阴性对照，提高数据的可信度；
- 数据可视化：基于用户友好的交互式AtoMx™空间信息平台 (SIP)开展数据分析和结果可视化。
应用方向
- 单细胞空间图谱：发现不同细胞类型，绘制其组织空间定位；
- 差异表达分析：基于空间背景的单细胞转录组差异表达分析；
- 解析细胞状态和细胞功能；
- 细胞邻域分析：组织微环境的空间表型；
- 细胞通讯：配体-受体相互作用；
- 转录本和蛋白的亚细胞定位；
- 生物标志物的发现和验证。
送样要求
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样品 类型 |
保存 容器 |
样本量 |
厚度 |
运输方式 |
备注 |
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石蜡块 |
/ |
组织含量≥50mg |
/ |
冰袋运输，4℃入库 （冬天可常温运输） |
●包埋年限1年，一个月内新制切片 ●包埋年限 2~10 年之内，可风险检测 ●包埋时间≥10 年，需做评估验证（需检测 DV200） |
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白片 |
切片盒 |
3 张连续切片 (HE +正式实验+备用) |
3-5μm *默认切 4μm，细胞容易堆叠的组织类型切 3μm |
●石蜡切片：冰袋运输，4℃入库 ●冰冻切片：干冰运输， -20℃或-80℃入库 |
●石蜡块需满足本表中包埋年限要求 ●不要超区 ●使用防脱载玻片（推荐世泰） ●切片后最好在 3 个月内检测完毕 |
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蜡膜(拼片） |
离心管或6孔板 |
6 张连续切片+ 1 张白片 (HE +正式实验+备用) *取样过程有引入水珠的风险，引起蜡膜受潮等影响，因此建议准备一张白片直接用于HE |
3-5μm *默认切 4μm，细胞容易堆叠的组织类型切 3μm |
干冰运输，-80℃入库 |
●石蜡块需满足本表中包埋年限要求 ●蜡膜容器必须保持干燥 ●蜡膜容器外围用透明胶缠好，防止回潮 ●到达实验室的蜡膜在容器内是浮游状态，才会被判为合格样本并入库 ●切片后最好在3个月内检测完毕 |
