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Visium HD | 空间基因表达

技术简介

Visium HD 开启了空间探索的新时代,它通过单细胞水平的分辨率增强了成熟的全转录组空间分析,实现了连续的组织覆盖,并通过基于探针的创新化学方法和基于 Visium CytAssist 的工作流程带来了一流的数据。

无偏好性的单细胞分辨率

此次发布的 VisiumHD 芯片摒弃了以大直径 55um 的 spot 设计,而是采用 2 *2um 的正方形当做基础分析单位,芯片中间没有空隙。真正的能够做到无间隙,无偏好性的单细胞分辨率水平的空间转录组。目前 HD 芯片发布捕获框大小是 6.5*6.5mm 的规格,可检测物种是人和小鼠,兼容石蜡样本。

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▲Visium HD  空间基因表达玻片包含两个 6.5 x 6.5 mm 的捕获区

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▲Visium HD  空间基因表达玻片的捕获区含有约 1100 万个 2 x 2 µm 连续区块,实现单细胞水平的空间分辨率。


 Visium
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 Visium HD
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搭载 Visium CytAssist 获得最好的数据  

Visium HD 将强大的全转录组空间基因表达与单细胞尺度分辨率结合起来,来发现每一微米组织中独特的生物学特性。同时启用 CytAssist  仪器,让样本在简单的运行工作流中获得最好的数据。

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▲全转录组、单细胞分辨率、连续覆盖

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▲通过 Visium CytAssist 实现精准的转录本定位

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▲通过高分辨率的空间转录组学来增强 H & E 或 IF 成像后的样本。

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▲从 FFPE 组织块或载玻片上的组织切片中获得强大的数据


技术原理

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▲兼容 H & E 染色以及 IF 染色 Visium HD 空间基因表达兼容 H &E 染色以及 IF 染色。

(可在同一组织切片上进行高分辨率空间转录组学数据分析)


Visium HD  芯片与基础芯片技术比较

芯片型号 VisiumVisium CytAssistVisium HD
分辨率 直径 55um 直径 55um2*2um, 全组织覆盖
检测范围 mRNAmRNAmRNA
物种 全物种 人 / 小鼠 人 / 小鼠
组织兼容性 FFFF/FFPEFFPE(后面应该会加入 FF)
捕获原理 polyA 尾捕获 探针法捕获 探针法捕获
芯片大小 6.5 mm× 6.5 mm6.5 mm × 6.5 mm
11 mm × 11 mm
6.5 mm× 6.5 mm



案例展示




  每微米都蕴藏着无限的探索潜力

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这份 FFPE 人类乳腺导管原位癌样本的 Visium HD 分析构建了 一张无偏的全转录组图谱,并鉴定出肿瘤微环境中的主要 细胞类型和状态。


 H&E 染色结果
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 Visium HD 基因表达数据
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▲自信地绘制血管等小型生物结构中细胞类型的空间排布。

  带有癌症区域(黄色)和免疫富集区域
(青色)的病理学注释的 H & E 染色结果
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 Visium HD 基因表达数据
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▲定位组织驻留细胞群,包括免疫细胞或癌细胞,以发现它们的相互作用以及对疾病或治疗应答的贡献。

直观的数据探索加速科学发现

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Visium HD 数据是以 2  µm 以及多种拼接尺寸输出的。上图中的数据是在  8 µm 下可视化的。

  • 利用 Space Ranger 的一组分析流程来处理 Visium HD 空间 基因表达数据以及明场和荧光显微镜图像。
  • 利用 Loupe Browser 对数据进行可视化和探索。
  • 利用不断扩大的第三方开发的 R 和 Python 工具生态系统继续对 Visium HD 数据进行分析。


数据分析:Space Ranger & Loupe Browser

Visium HD 具备一体化的数据分析模式,使用 Space Ranger,可自动将空间基因表达信息叠加在组织图像上,将原始 fastQ 数据经过质控,比对,定量等步骤后转为 gene 表达矩阵,供分析人员进行二级分析。还可以使用 Loupe Browser 进一步可视化和探索 Visium HD 的数据,同时兼容 R 和 Python 开发的生态系统继续分析 Visium HD 数据。