10xGenomics自2016年推出首款Chromium分析以來，單細胞產品一直在穩步增加，可分析的樣本類型也在不斷擴展。2024年2月8日在年度基因科學與技術的盛會AGBT 2024上，10x Genomics更新了單細胞技術突破。全新的GEM-X技術不僅為擴大創新和應用支持提供了堅實基礎，更開創了新一代的單細胞技術！隨著試劑和微流控芯片結構的優化，承載GEM-X技術的Chromium單細胞基因表達(3’)和Chromium單細胞免疫分析(5’)解決方案變得更靈敏、更強勁、通量更高。
新一代單細胞技術GEM-X技術簡介
Chromium單細胞利用微流體“雙十字”交叉系統，將含barcode的凝膠珠（GelBeads）、細胞和酶的混合物、油二者混合，形成GEMs（油包水的微體系）。GEMs形成后，細胞裂解，凝膠珠自動溶解釋放大量barcode 序列，隨后mRNA逆轉錄產生帶有10x barcode和UMI信息的cDNA，構建標準測序文庫，其中10x barcode用于區分細胞，UMI用于mRNA的定量。
與之前的3’v3.1版本相比，GEM-X優化了微流控芯片，在較小的體積下產生兩倍的GEM，將多胞率降低兩倍，并提高細胞捕獲率。同時GEM-X微流控芯片還支持更快、更強大的細胞分區。更短的運行時間減少了對細胞應激基因的影響，也能夠保留更多脆弱的細胞類型。
新一代單細胞技術GEM-X優勢
新一代單細胞技術Chromium GEM-X與Chromium X/iX儀器無縫整合。與之前的3’v3.1版本相比，這項技術的特點包括：
?細胞捕獲效率提升至 80%；
?多胞率降低至現有平臺的1/2；
?檢測基因數增加70%，UMI數增加140%；
?對脆弱細胞的檢測力提升，尤其是中性粒細胞；
?更快的運行時間不會對細胞應激產生負面影響；
?芯片設計的改進減少了堵孔并提高了成功率。
所有這些優勢集中在一起，可以獲得更高質量的單細胞RNA測序數據。實測細胞數的增加和檢測到的基因數的提升，不僅能夠檢測出更加豐富的細胞類群，而且在數據分析過程中，也能夠改善單細胞數據聚類分群的結果，能夠大大提高細胞聚類分群的分辨率。此外，對于5’免疫分析試劑盒，GEM-X的優勢在于能夠獲得更多V(D)J信息，包括利用豐富的V(D)J轉錄本揭示更多的獨特克隆型。
新一代Chromium GEM-X示例數據展示
目前伯豪生物已經基于高通量單細胞RNA文庫制備試劑盒GEM-X開展了正式的項目實驗。下面具體展示人的PBMC樣本和腫瘤組織樣本基于GEM-X進行單細胞3’RNA測序的數據。數據結果顯示，PBMC樣本實測細胞數達到1萬以上，PBMC樣本的中位基因數達到3000左右。腫瘤組織的實測細胞數也在1萬左右，中位基因數高達5600多。
1.人PBMC樣本數據展示
2.人腫瘤組織樣本數據展示
3.不同版本Chromium單細胞RNA測序數據比較
選取相同的組織類型使用不同版本Chromium試劑盒（3’v3.1vsGEM-X）進行單細胞3’RNA測序數據比較。數據比較顯示，與3’v3.1版本試劑相比，GEM-X實測到的細胞數及中位基因數都有著明顯的提升。
