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技术简介
空间转录组大尺寸芯片是同时以 "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，兼容 >1 cm × 1 cm 的芯片尺寸，最大可达 13 cm × 13 cm ，并支持灵活定制芯片尺寸，开创了对整个组织切片进行全转录组研究的先河。
大尺寸芯片现在有 FF 与 FFPE 两条路线。FF 路线基于时空转录组 FF V1.3 实现，适用于全物种（已完成 50 余种）新鲜冰冻样本 ，用带空间坐标信息和 PolyT 的捕获探针实现无偏全转录组原位捕获；FFPE 路线基于 FFPE V1.1 实现，用随机探针抓取石蜡切片的 Total RNA，面向病理科历史蜡块、TMA 组织芯片这类做不了新鲜取材的样本。两条路线都可兼容同片 ssDNA / H&E 染色，都能做 CellBin 水平 的空间单细胞分析。
路线 芯片规格 捕获方式 适用样本
大尺寸 FFV1.3 标准 1×2、2×2、2×3 cm；定制 3×5、6×6 cm，最大 13×13 cm PolyT 探针 · 全转录组 全物种新鲜冰冻（OCT 包埋） 大尺寸 FFPEV1.1 1×2、2×2、2×3 cm，支持按组织尺寸定制 随机探针 · Total RNA FFPE 蜡块 / 蜡片，含 TMA 组织芯片
检测面积做大之后，空间转录组对样本尺寸的限制大大降低，芯片尺寸能精准匹配目标组织器官大小，助力在发育生物学、神经科学、肿瘤疾病等领域解析完整的细胞空间表达模式，真正实现器官和生命全景分子细胞图谱的绘制。
大尺寸芯片：把"厘米级视场"用到极限
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技术优势
500nm
超高分辨 500 nm 分辨率，呈现空间微尺度分子景观——面积放大的同时，分辨率没有让步。
13×13cm
超大视野 单次实验检测面积最大可达 13 cm × 13 cm，整个组织切片一次完成。
CellBin
空间单细胞分析 无偏全转录组捕获，支持 CellBin，实现真正意义的空间单细胞。
定制尺寸
支持定制化 可根据研究组织大小灵活定制芯片尺寸，不是"只有几个固定规格"。
从标准规格到大尺寸芯片：按组织大小选，或直接定制
高兼容性： FF 路线兼容全物种与新鲜冰冻样本，FFPE 路线兼容病理蜡块与 TMA，两条路线都兼容同片 ssDNA / H&E 染色——大尺寸不等于特殊流程，前处理分别与常规 Stereo-seq FF / FFPE 一致。
03
技术流程
FF 路线的流程与常规 Stereo-seq FF 一致，FFPE 路线在此基础上多出脱蜡、解交联与随机探针杂交环节。两条路线共同的差别都在芯片规格确认与贴片：面积越大，对组织平整度和贴片操作的容错空间越小。
1 尺寸评估与定制 实测组织切面 X·Y 与 Z 轴尺寸，确认或定制芯片规格
2 组织制备 新鲜组织冷冻、OCT 包埋，整块组织切片贴附到芯片
3 染色成像 固定后 ssDNA 或 H&E 染色，大视野显微成像
4 透化建库 透化后 PolyT 探针原位捕获 mRNA，cDNA 释放扩增建库
5 测序分析 DNBSEQ 测序，CellBin 水平空间分析与全景图谱构建
大尺寸芯片五步流程与常规 FF 一致，重点在尺寸评估与贴片
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样本要求
大尺寸芯片分 FF 与 FFPE 两条路线，样本处理标准分别与 Stereo-seq FF、FFPE 保持一致；大尺寸真正特殊的地方只有两条——切面按实际芯片尺寸留 90% 以内 ，以及大块组织要保证整面平整贴合 。
项目 要求 大尺寸芯片需额外注意
样本类型FF OCT 包埋的新鲜离体组织块，全物种适用 整器官、完整横断面、大叶片 / 大花序等常规芯片装不下的样本 取材时限 离体 30 分钟内 完成 OCT 包埋 大块组织包埋耗时更长，需提前把 OCT、包埋盒、干冰全部预冷备好，缩短操作时间 切面尺寸 组织切面 ≤ 芯片尺寸 ×0.9 按定制后的实际芯片尺寸 核算；组织尺寸不应超过芯片面积，贴片后需留出边缘 包埋块厚度 Z 轴（厚度）控制在 2 cm 以内 大块组织若本身较厚，需先修整到 2 cm 以内再包埋 平整与气泡 冷冻包埋保持水平，组织与 OCT 充分贴合、排尽气泡 面积越大越怕不平：贴片时局部翘起或气泡会导致该区域捕获失败，建议包埋后拍照确认整面状态 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 大尺寸切片一次消耗大，全切类样本务必留够备份 保存 两层锡箔纸包好 → 塑封袋封口 → −80 ℃ ，1 个月内实验 包埋块体积大，注意锡箔纸完全包严，避免局部失水 运输 干冰运输 ，按 (N+0.5)×5 kg 备冰（N = 运输天数）大块样本降温慢、干冰消耗快，建议在公式基础上适当增加余量并提前与收样人员确认 质检标准 FF：RIN（RQN）≥7 ，H&E 形态完整、无冰晶开裂；FFPE：DV200 ≥ 30% 大块组织不同区域 RNA 质量可能不均，取样质检建议照顾到边缘与中心；FFPE 切 3–5 片 5 μm 组织片提 Total RNA 检测 FFPE 路线V1.1 固定用 10% 福尔马林或 4% PFA 12–48 h；组织 ≤0.9×0.9×2 cm，切片 / 芯片面积 ≤80%；蜡片 5 μm（高脂组织 4 μm），贴片时 B 面朝下 贴片后 42 ℃ 烤 3 h 再 37 ℃ 过夜；运输用冰袋 2–8 ℃ 、＞24 h 不少于 6 块 13×23 cm 冰袋，不走干冰 送样资料 《样本信息收集表》+ 包埋盒照片 + 组织 / 切面标记照片 需在表中注明申请的芯片尺寸，提前 1 个工作日报送以便排产
* 大尺寸芯片需提前确认芯片规格与排期，请在项目沟通阶段就告知组织实测尺寸。
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应用案例
案例一
小鼠胚胎
E18.5 · 1 cm × 2 cm 芯片 · 多器官与骨发育
一张 1×2 cm 芯片同时解析多器官空间定位与骨发育机制
在小鼠胚胎（E18.5）样本中，大芯片不但能以单细胞分辨率在更大范围内同片检测到多种器官的信息，还能观察组成各器官的不同细胞类型；通过 CellBin 层面的分析，进一步揭示了小鼠胚胎的骨发育机制。仅用一张 1 cm × 2 cm 芯片，就能对不同器官同时做空间定位研究，获得各器官每个细胞中的基因数并解析细胞组成——例如脑组织中可观察到典型的前脑皮层层级结构分布特征。
1×2 cm 芯片装下整只胚胎：多器官同片空间定位
脑组织：前脑皮层层级结构清晰可见 膜内成骨、软骨内成骨与牙槽骨同片可辨
同时观察到多种身体结构中不同骨的发育过程，包括膜内成骨、软骨内成骨以及牙槽骨。对全部骨细胞做时序分析可见：骨发育由间质细胞向两个方向分化为软骨与骨细胞；牙上皮和牙间质（图中 Cluster 13、14）明显区别于身体各骨的细胞分布。在骨小梁与肥大软骨细胞区域，肥大软骨细胞结构周围呈现显著空腔时，骨小梁仍维持条索状形态；肥大软骨细胞 marker 基因 Mmp13 与骨小梁 marker 基因 Spp1 在相应区域呈现原位分布。
案例二
前列腺癌
2×3 cm 芯片 · 全横断面上皮细胞全景
CellBin 水平全景分析，在整个前列腺精准定位上皮细胞类型
借助大芯片，可以把不同的上皮细胞类型在整个前列腺中做精准定位研究 ，而不再局限于局部取材视野。对前列腺癌整个横断面的上皮细胞做全面分析后发现：肿瘤主要分布于移行区的边缘部位 ——而这一区域通常也是前列腺良性增生的主要发生区域；此外在癌症区域外鉴定出 Club cell 。
2×3 cm 芯片：人前列腺癌全横断面上皮细胞分布全景
研究表明，Club cell 具有干细胞样特性，可能是引起前列腺癌复发的潜在来源（Bian X, et al. Advanced Science . 2024;11(18):2305724）。
阅读原文 doi: 10.1002/advs.202305724 →
FFPE 大尺寸芯片实测表现
FFPE V1.1 的大尺寸芯片同样在两块典型场景上跑过实测：一块是整只小鼠胚胎的多器官全景，一块是 TMA 多样本单次上机。数据如下（官方 Demo 数据）。
项目 小鼠胚胎 FFPE · 2×2 cm 芯片 TMA 组织芯片 · 1×2 cm 芯片
Total reads（M / run） >14,000 >12,000 Total Genes 29K+ — Bin200 Median Gene 12K+ — Median genes per cell 670+ 300+ Valid CID 84% — Cell bins analyzed — 450K+ Single-cell clusters — 30+ 测序质量 — Q30 ＞95%
* 数据来自华大时空《时空转录组 FFPE V1.1 大尺寸芯片产品方案》。TMA 数据由意大利 Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS 的 Carmine Carbone 团队提供。已验证 FFPE 大尺寸的组织类型包括小鼠胚胎、全脑、肺、小肠、眼球、胸腺，并同步兼容 FFPE V1.1 常规产品已测试的全部病理组织类型。
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常见问题
芯片尺寸怎么定？能定制到什么程度？ 标准芯片有 0.5×0.5、1×1、1×2、2×2、2×3 cm 等规格；超出标准规格的走大尺寸芯片，兼容 >1×1 cm 的范围，单次检测面积最大可达 13×13 cm ，并可根据组织大小灵活定制。取舍原则很简单：组织切面 ≤ 芯片尺寸 ×0.9。沟通项目时把组织的实测 X、Y、Z 尺寸告给我们，由技术顾问核算最省面积的规格。
面积做大之后，分辨率会不会下降？ 不会。大尺寸芯片是在不影响转录组捕获效率的前提下扩展检测面积，分辨率维持 500 nm，同样支持 CellBin 空间单细胞分析。面积变大带来的是"一张芯片覆盖更大视野"，而不是"看得更粗"。
大块组织包埋要注意什么？ 三条：一是厚度 ，包埋块 Z 轴必须控制在 2 cm 以内，太厚要先修整；二是平整 ，包埋盒要水平放置冷冻，面积越大局部翘起的风险越高，一旦不平，贴片时这一片区域就抓不到 RNA；三是气泡 ，组织与 OCT 要充分贴合，多空隙组织需要冰上孵育并用抹刀轻触帮助排气。包埋完成后务必拍照，把组织位置与切面方向标清楚再寄出。
大样本的干冰用量怎么算？ 规范公式是：以运输 24 h 计为 N=1，干冰用量 = (N+0.5)×5 kg ，即 24 h 按 7.5 kg、48 h 按 12.5 kg 准备。包埋块体积大、开箱检查次数多时消耗会更快，建议在此基础上有余量，并提前与收样人员确认寄送时间，避免样本在快递站滞留。
能做 FFPE 样本吗？ 可以，而且已经有专门的产品。FFPE V1.1 大尺寸芯片提供 1×2、2×2、2×3 cm 规格并支持定制，用随机探针捕获 Total RNA，适合病理科历史蜡块、TMA 组织芯片做回顾性队列。实测中小鼠胚胎 2×2 cm 芯片可做到 Bin200 中位基因数 12K+、单细胞中位基因数 670+；TMA 1×2 cm 芯片一次可分析 45 万个以上 cell bin、识别 30 个以上单细胞聚类。如果样本是新鲜组织、希望拿到更高的捕获效率，仍建议走大尺寸 FF 路线。
项目周期一般多长？ 需先确认芯片规格与排期，样本合格后切片贴片、捕获、建库测序约 4–5 周（面积越大，成像与测序数据量越高），标准分析约 2 周，3D 重构等定制分析另行约定。
