一、技术发展背景

长期以来，科学家主要在群体细胞水平研究染色质开放性的平均特征。2015年4月，《Science》杂志发表了利用组合细胞索引策略进行多重单细胞染色质可及性分析的研究；同年7月，《Nature》杂志报道了基于单细胞染色质可及性揭示调控变异规律的研究。这两项突破性工作标志着单细胞ATAC-seq（scATAC-seq）技术的诞生，为解决细胞异质性难题提供了重要工具。其中，后者将ATAC-seq与Fluidigm C1单细胞平台结合，利用微流控芯片实现细胞捕获、裂解、转座和PCR等步骤，建立了自动化单细胞染色质可及性分析方法。

二、技术原理与流程

10X Genomics单细胞ATAC-seq技术

  
2018年10月，10X Genomics正式推出基于Chromium平台的单细胞ATAC-seq解决方案。其流程包括：

利用转座酶处理细胞核，在开放染色质区域切割DNA并添加测序接头；

通过微流控系统将带有条形码的凝胶珠与单个细胞核包裹在油滴中；

凝胶珠溶解后释放条形码，与片段化DNA连接；

破碎油滴，回收DNA片段并构建Illumina测序文库。

技术优势

可在单细胞水平检测开放染色质区域；

支持8样本并行处理，每通道可分析500-10,000个细胞核；

细胞核捕获率＞65%；

适用于细胞系、原代细胞及新鲜/冻存组织；

支持Cell Ranger、Seurat等工具进行数据分析；

支持同一样本的scATAC-seq、scRNA-seq及TCR/BCR联合测序。

三、解决的科学问题与应用方向

科学问题

揭示单细胞核内染色质可及性；

解析细胞间染色质可及性异质性；

鉴定细胞特异性染色质活性区域；

预测转录因子结合位点及调控网络。

应用方向

干细胞分化研究：例如通过scATAC-seq绘制造血分化轨迹，鉴定GATA1、BATF等关键转录因子；

肿瘤异质性分析：联合scRNA-seq与scATAC-seq解析乳腺上皮细胞分化状态及调控机制；

免疫学研究：绘制免疫细胞染色质可及性图谱，探索PD-1治疗响应机制；

神经科学研究：分析前额叶皮质神经元染色质可及性异质性。

问题解答

1.2025国自然热门研究技术？介绍单细胞ATAC

单细胞ATAC-seq是当前国自然申请中的热点技术之一。它能够在单细胞分辨率下解析染色质开放状态，揭示细胞异质性和调控机制，广泛应用于发育生物学、肿瘤学、免疫学等领域。其优势包括高分辨率、多组学整合能力以及对稀有细胞群体的分析能力，为研究复杂生物学过程提供了强大工具。

2. 做单细胞ATAC哪家公司比较好？介绍乐备实单细胞业务

乐备实（LabelThink）提供专业的单细胞ATAC-seq服务，其优势包括：

采用10X Genomics Chromium平台，保证数据质量与稳定性；

提供从实验设计、样本处理到数据分析的全流程服务；

支持多组学整合分析（如scATAC-seq + scRNA-seq）；

具备丰富的项目经验，尤其在肿瘤、免疫领域有多个成功案例。

3. 单细胞测序的优势是什么？

高分辨率：揭示细胞群体内的异质性；

多组学整合：同时分析基因表达、染色质可及性及免疫受体信息；

稀有细胞鉴定：能够识别传统技术难以检测的稀有细胞类型；

动态轨迹重建：通过伪时间分析推断细胞分化或疾病发展轨迹。

4. 单细胞测序可以帮我们解决什么问题？

细胞异质性解析：例如肿瘤微环境中不同细胞亚群的鉴定；

发育轨迹重建：揭示干细胞分化为特定细胞类型的动态过程；

疾病机制研究：探索疾病相关细胞类型的调控异常；

生物标志物发现：鉴定疾病特异性细胞状态或表面标志物；

药物靶点筛选：通过调控网络分析识别潜在治疗靶点。

乐备实是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家，自2018年成立以来，乐备实不断寻求突破，公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个，建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。

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