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瑞兴生物RXBio

多组学技术服务与深度数据挖掘 · 从研究设计到实验验证的全流程支持
Stereo-seq · Fresh Frozen

Stereo-seq FF 解决方案

新鲜组织离体后直接 OCT 包埋冷冻,切片贴芯片,靠芯片上的 PolyT 捕获探针把 mRNA 原位抓住。这是 Stereo-seq 里数据质量最高、也最常用的一条路线——最新版本 FF V1.3 把 Bin20 水平的捕获基因数和中位 MID 都提了一大截,CellBin 分析不用再硬凑。

  • 新鲜冰冻样本
  • PolyT 探针捕获 mRNA
  • FF V1.3
  • CellBin 单细胞分析
  • 同片细胞核 / H&E 染色
+149%Bin20 中位基因类型数提升(同片相邻切片对比)
+224%中位 MID 提升,捕获效率显著提高
500nm亚细胞分辨率,支持 CellBin 单细胞分析
1套试剂盒同片可选细胞核 / H&E 染色
01

技术简介

Stereo-seq FF 产品方案是同时以 "纳米级分辨率"和"厘米级全景视场" 实现"组织到数据"的整体解决方案,适用于新鲜冰冻(Fresh Frozen, FF)样本。方案利用带有空间坐标信息、含 Poly T 的捕获探针,原位捕获组织细胞内 mRNA,再通过空间条形码(Coordinate ID,CID)还原回空间位置。

时空转录组 FF 最新版本为 V1.3。它凭借卓越的捕获性能、快速简便的工作流程,可捕获到高水平基因数,轻松实现 CellBin 分析;结合分析工具,可精细探索细胞基因表达的时空规律。用户还可灵活选择同片细胞核或 H&E 染色,满足多样化研究需求。

Stereo-seq FF 新鲜冰冻样本流程示意:组织冷冻包埋 → 切片贴芯片 → PolyT 探针原位捕获 mRNA → 空间条形码还原位置
Stereo-seq FF:新鲜组织冷冻包埋后切片贴片,PolyT 探针原位捕获 mRNA
02

产品优势

优势 1

捕获基因数显著提升

在同组织相邻切片、相同数据饱和度下统计已测试的全部组织样本:Bin20 水平捕获的中位基因类型数提升约 149%,中位 MID 提升约 224%。捕获效率上去之后,单细胞空间分析才有足够的信息量——原本分不出的低表达基因,现在能落到图上。

Stereo-seq FF V1.3 与上一版本在同一组织相邻切片、相同数据饱和度下的 Bin20 中位基因数与中位 MID 对比统计图
Bin20 中位基因数 +149%、中位 MID +224%
优势 2

轻松实现 CellBin 分析

通过图像识别技术对细胞核进行识别与分割,得到 CellBin。基于 CellBin 水平捕获到的更多空间转录组信息,可以以单细胞分辨率精细探索基因表达的空间特征——不再是固定大小的方格,而是一颗一颗细胞。

CellBin 分析示意:组织切片细胞核图像识别与分割后,按单细胞单元统计基因表达并映射回空间位置
细胞核识别与分割 → CellBin 单细胞分辨率定量
优势 3

同一套试剂盒,同片染色灵活选

H&E 封片剂已集成进试剂盒,同一套试剂盒就能在同一张切片上灵活选择 ssDNA 染色或 H&E 染色,做多模态数据的获取与挖掘。省的不只是钱——同片染色意味着形态学信息和分子信息严格配准,不用再担心邻片之间的组织差异。

Stereo-seq 单细胞分辨率空间表达图谱示例(成年小鼠大脑)
同片染色 + CellBin,形态与分子一图对齐
优势 4

透化信号更强,时间更好定

透化试剂升级后,同一组织相邻切片、相同曝光参数下荧光信号强度明显提升。信号亮起来之后,透化时间的窗口更容易判断——不用在"透不透得动"和"透过头"之间反复试。

+203%
小鼠半脑
+60%
小鼠睾丸
+345%
小鼠肝脏
优势 5

流程缩短约 4 小时

V1.3 对部分试剂做了预混,试剂管数减少,生化流程整体缩短约 4 小时;步骤也从 6 步并到 4 步——组织移除与 cDNA 释放合并成一步变性释放(KOH + Elute Additive,再加 NS 中和)。研究人员 1 天即可拿到纯化后的 cDNA 产物。

V1.2透化 → 反转录 → 组织移除 → cDNA 释放与回收 → cDNA 纯化 → PCR 扩增及纯化(6 步)
V1.3透化 → 反转录 → cDNA 释放与变性 → 分装 PCR 扩增及纯化(4 步)
03

技术流程

1

组织制备

组织冷冻、OCT 包埋与切片,贴附到时空芯片

2

染色成像

组织切片固定后,用荧光染料或 H&E 试剂染色并显微拍照

3

组织透化

透化后,带空间坐标与 PolyT 的探针原位捕获释放的 mRNA

4

文库构建

cDNA 释放并扩增,获得时空测序文库

5

测序分析

DNBSEQ 高通量测序,时空云平台或本地工具可视化分析

Stereo-seq FF 五步技术流程图:组织制备、染色成像、组织透化、文库构建、测序分析
Stereo-seq FF 五步流程:组织制备 → 染色成像 → 透化捕获 → 建库 → 测序分析
04

样本要求

项目要求说明
样本类型推荐OCT 包埋的新鲜离体组织块(动物、植物均可)取材后不再做固定,直接冷冻包埋;植物组织按规范用 OCT 或 50% OCT(抽真空用)包埋
取材时限离体 30 分钟内完成 OCT 包埋最大程度避免组织内部 RNA 降解;来不及包埋的可用组织保存液运输
切面尺寸组织切面最大不超过芯片尺寸 ×0.910×10 mm 芯片 → 切面 ≤9×9 mm;5×5 mm 芯片 → ≤4.5×4.5 mm
包埋块厚度Z 轴尺寸控制在 2 cm 以内包埋盒常规规格 7×7×5 mm / 15×15×5 mm(世泰)
组织用量(Z 轴预留)单边 ≤1 mm 或 ≤3×3 mm 低 RNA 丰度组织:前处理总量 −1.5 mm;≤3×3 mm 高丰度 / >3×3 mm 组织:−1 mm质检 / 透化各消耗 0.2–1 mm(详见下方用量表);每步重新封存后再切,约损耗 10 张切片
备份样本尺寸大且无精细切面要求:≥1 个;尺寸小或全切:≥2 个小样本常无法对正式样品做切片质检,只能依同批备份判断,需预留风险余量
包埋试剂耗材OCT(Sakura, USA)、1×PBS / DPBS、碎干冰、无尘纸、不锈钢抹刀、自封袋 120×80 mm、锡箔纸、油性记号笔OCT 需插冰预冷(非干冰);不推荐液氮或异戊烷–液氮浴速冻,冻得太快切片易碎
标记与拍照标注组织方向、组织位置、样本名称;切面标 "*" 或"切面"不标记时默认底面为切面;标记不清导致切面错误需重新包埋。包埋过程须拍照,随《样本信息收集表》提交
保存两层锡箔纸包好 → 塑封袋封口 → −80 ℃建议 1 个月内进行实验;无干冰时可用 −80 ℃ 冰箱冻结,仍不推荐液氮速冻
运输干冰运输,确保干冰充足以运输 24 h 计为 N=1,按 (N+0.5)×5 kg 计算干冰用量;因塑封袋易冻裂,建议样本随包埋盒一同寄出
质检标准RIN(RQN)≥7,28S / 18S 条带清晰无降解小片段;H&E 形态完整、无冰晶开裂官方 FF V1.3 已把质控要求调整为 RIN ≥ 4,允许长期保存、降解度更高的样本进入;我司收样仍建议 RIN ≥ 7,介于 4–7 之间的样本请先与技术顾问评估。RNA 降解会直接拉低 valid reads 比例与捕获基因数
含病原微生物BSL-1 需按立项要求填报;BSL-2 / 3 / 4 不接收按《人间传染的病原微生物名录》评估,如实填写在《样本信息收集表》
送样资料《样本信息收集表》+ 包埋盒照片 + 组织 / 切面标记照片至少提前 1 个工作日发至样本中心指定邮箱;无主包裹超 24 h 无人认领将退回(到付)

表:时空组学组织用量参考(OCT 包埋样本 Z 轴距离,即组织厚度)

组织切面(X·Y)组织类型质检用量透化用量前处理总用量
任意单边 ≤1 mm无差别>1 mm−0.2 mm−1.5 mm
≤3×3 mmRNA 丰度低(如多结缔组织)>1 mm−0.2 mm−1.5 mm
≤3×3 mmRNA 丰度高−0.5 mm−0.2 mm−1 mm
>3×3 mmRNA 丰度低(如多结缔组织)−0.5 mm−0.2 mm−1 mm
>3×3 mmRNA 丰度高−0.3 mm−0.2 mm−1 mm

* OCT 包埋块需保持水平冷冻(干冰上通常 5 min 内冻透),运输到场时须有干冰剩余、组织块无融化无裸露,否则不能入库。

* 官方已测试样本类型:小鼠 15 种组织(全脑、心、肝、肺、脾、肾、大肠、小肠、眼、皮肤、子宫、卵巢、舌头、胸腺、荷瘤等)、13 种病理组织(肺癌、肝癌、肾癌、食管癌、肠癌、乳腺癌、卵巢癌、甲状腺癌、子宫内膜癌、扁桃体、淋巴结、胸腺、皮肤毛囊等),以及猴脑、猕猴卵巢等 2 种其他组织;更多样本类型持续测试中。

05

应用案例

案例一
食管癌 伴导管分化食管癌 · 空间分子特征解析

基于 H&E 与转录组叠加,发现伴导管分化腺鳞癌的可能

病理诊断为食管溃疡性低分化鳞形细胞癌,空间转录组结果提示存在伴导管分化腺鳞癌的可能性——这一发现可能为伴导管分化食管癌的病因学研究及诊断治疗提供新的思路。

伴导管分化食管癌 H&E 染色图像与 Stereo-seq FF 转录组数据叠加,显示肿瘤位于食管黏膜鳞状上皮下、呈小管样
H&E 与转录组叠加:肿瘤位于食管黏膜鳞状上皮下、呈小管样
病理学注释的 H&E 染色结果,与空间转录组定位一致
病理注释结果与转录组定位一致
该结构中外层细胞表达 TP63、内层细胞表达 KRT7/18 的空间表达图
外层 TP63⁺、内层 KRT7/18⁺
空间转录组注释为腺上皮区 ERBB2(HER2)阳性区域
腺上皮区注释为 ERBB2(HER2)阳性

图示注释:(a) H&E 与 Stereo-seq FF 数据叠加,肿瘤位于黏膜鳞状上皮下呈小管样;(b) 病理学注释的 H&E 结果;(c) 外层细胞表达 TP63、内层表达 KRT7/18;(d–f) 腺上皮区 ERBB2(HER2)阳性注释。

案例二
小鼠肺 CellBin 水平解析免疫微环境

CellBin 水平分析,精准解析小鼠肺组织免疫微环境

利用 CellBin 水平分析,以单细胞分辨率精细解析小鼠肺组织的免疫微环境,并鉴定出其中的主要细胞类型——肺泡上皮、内皮与各类免疫细胞的空间分布层次清楚。

小鼠肺组织 CellBin 水平空间转录组分析:细胞类型注释与各细胞群的空间分布图
小鼠肺组织 CellBin 水平细胞类型鉴定与空间分布
06

分析内容

标准分析 STANDARD

  1. 数据质控与空间定位CID 解码、比对统计、组织区域识别、图像配准
  2. Bin / CellBin 定量多尺度 bin 与 CellBin 基因表达定量
  3. 降维聚类与注释UMAP / t-SNE 聚类,Marker 基因细胞类型注释
  4. 空间差异表达区域 / 分组间差异基因与空间表达模式
  5. 功能富集GO / KEGG / GSEA

高级分析 ADVANCED

  1. 空间功能域识别无监督分区与形态学区域联合注释
  2. 细胞邻域与通讯邻域富集、配体–受体互作
  3. H&E 多模态联合病理注释与分子分区叠加分析
  4. 多切片整合与 3D 重构连续切片拼接,三维表达图谱
  5. 联合 scRNA-seq / 公共数据单细胞图谱映射与去卷积
07

常见问题

组织离体后多久必须包埋?中途能不能先泡保存液?
规范要求离体 30 分钟内完成 OCT 包埋,目的是尽量不给 RNA 降解留时间。如果确实来不及(例如临床样本转运),可以先用组织保存液运输到实验室,再由我方包埋,但需要提前与技术顾问沟通确认;能现场包埋的,优先现场包埋。
能不能用液氮速冻?快一点不是更好吗?
不建议。规范明确不推荐液氮速冻或异戊烷–液氮浴速冻:冰冻速度太快,材料在切片时容易破碎,直接影响贴片和后续实验。标准做法是包埋盒置于打碎平铺的干冰上水平冷冻,通常 5 分钟内冻透;没有干冰时用 −80 ℃ 冰箱冷冻也可以。
一个包埋盒里能放多块组织吗?
可以,但标记要更细:需要提供组织排布范围的 X、Y 尺寸以及最小组织的 Z 轴尺寸,并分别给出最大和最小组织块的 X、Y 尺寸。信息不全时切片定位容易出错,而一旦切片方向错了,只能重新包埋送样。
干冰要准备多少?
按规范公式算:以运输 24 h 计为 N=1,所需干冰为 (N+0.5)×5 kg。也就是 24 h 运输按 7.5 kg 准备,48 h 按 12.5 kg 准备。到场时必须有干冰剩余、包埋块无融化,否则不能入库。
必须做备份样本吗?
建议做。质检、透化、建库每一步都要切掉一部分组织,重新封存取用还会有约 10 张切片的损耗。尺寸大、无精细切面要求的组织至少备 1 个;尺寸小或需要全切的组织至少备 2 个——小样本常常没法对正式样品做切片质检,只能看同批备份的结果。
项目周期一般多长?
样本质检合格后,切片贴片、原位捕获、建库测序约 4-5 周,标准分析约 2 周;高级分析、3D 重构按需求另行约定。
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