浙江大学近期发布多项专利转让公示，拟将 “一种单细胞转录组测序方法及其应用” 的相关专利权益转让给产业方，交易覆盖中国、美国、日本、新加坡、澳大利亚、欧洲及中国香港等多个国家和地区，累计交易金额达 150 万元。
该专利属于生物技术领域下的单细胞测序细分领域，其创新点聚焦现有高通量单细胞转录组测序技术的核心痛点，以突破样本适配局限、提升检测覆盖度与灵敏度为目标，构建适用于多类型样本、多物种的全转录组测序技术体系，精准覆盖微生物学、基础医学、临床医学、农学、细胞生物学等多个下游应用领域，形成“技术突破-多领域适配”的核心定位。
目前应用最为广泛的高通量单细胞转录组测序技术，是10X Genomics公司所开发的基于液滴微流控平台的单细胞测序技术。此项技术能够对数千个细胞进行标记、测序和分析，从而获取单细胞水平的基因表达谱，实现细胞亚群的划分以及细胞亚群间差异表达基因的检测。与之类似的技术还有inDrop技术和Drop‑seq技术。
10X Genomics转录组测序技术的基本操作与原理是把样本制备成单细胞悬浮液，随后借助微流控平台，将带有条形码（Barcode）和引物的单个编码微球（编码微球由凝胶珠以及凝胶珠上连接的一段引物构成）与单个细胞一同包裹在油滴里；在每个单个液滴中，凝胶珠溶解，细胞裂解并释放mRNA，通过反转录生成带有条形码和UMI信息、可用于测序的cDNA；破碎液滴油层后收集cDNA进行扩增，制备cDNA文库，接着利用Illumina测序平台对文库进行测序检测，进而获取大量单细胞的基因表达数据。
上述测序技术所使用的凝胶珠上连接的引物序列包含四个部分：Illumina TruSeq Read 1测序引物、16个核苷酸的条形码、12个核苷酸的UMI以及30个核苷酸的Poly(dT)反转录引物。其中，TruSeq Read 1测序引物是一段已知的短链核苷酸序列，用于后续的上机测序；条形码与微珠一一对应，共计有400万种条形码；UMI是由随机碱基构成的一段序列，每个DNA分子都拥有其独特的UMI序列，其作用是在混合测序时区分不同的样本（也就是区分哪些测序所得序列来自同一个原始cDNA分子）；Poly(dT)反转录引物是含有30个T碱基的同聚DNA片段，用于捕获带有polyA尾的转录本。
以10X Genomics为代表的高通量单细胞转录组测序技术所使用的反转录引物均为Poly(dT)反转录引物，因此仅能获取部分3’端转录本信息，且无法检测到不含polyA的RNA（包括受损的mRNA片段以及不含polyA的miRNA、lncRNA等）。这使得该技术在实际应用中的灵敏度极低，通常仅有不到10％的mRNA能够被检测到。
同时，该技术对RNA质量的要求颇高。若想获得理想的测序结果，测序样本的细胞活率需大于80％。采用冻存或固定样本进行测序时，效果往往欠佳。此外，由于细菌的RNA不带有polyA，现有的高通量单细胞转录组测序技术无法应用于细菌的转录组测序。
这些痛点直接制约了单细胞转录组测序技术的普及与深化应用，为团队的研发提供了明确方向。
针对现有10X Genomics等技术依赖Poly(dT)引物、样本活性要求高、检测范围窄的核心缺陷，本专利构建了全流程创新技术框架，核心突破点集中于以下四大关键模块：
其一，样本处理模式创新，首创 “固定液预处理 + 多类型样本兼容” 方案，支持多聚甲醛、醋酸 - 酒精混合液等十余种单纯或混合固定液，可适配新鲜样本、冻存样本、石蜡包埋样本（FFPE）等，彻底摆脱了传统技术对细胞活率的依赖。
其二，RNA 捕获机制升级，摒弃单一 Poly (dT) 引物，采用反转录随机引物（或其与靶标引物的混合物），能与 RNA 序列随机结合，实现编码 RNA 与 miRNA、lncRNA 等非编码 RNA 的全面捕获，解决了无 polyA 尾 RNA 无法检测的技术空白。
其三，标记与分隔系统优化，设计包含上游扩增引物互补片段、条形码（优选三个）、UMI 及捕获接头互补链的编码微球，通过双重标记确保单个细胞及单个原始 cDNA 的精准溯源，同时结合微流控芯片或微孔板实现高效单细胞分隔，污染率低于 2%。
其四，应用场景拓展创新，首次将高通量单细胞转录组测序技术延伸至原核生物领域，可覆盖细菌、蓝细菌等原核生物及单细胞藻类、病毒等多种研究对象，且在同等测序深度下 RNA 检测灵敏度显著高于现有微流控技术，为多领域研究提供了全新工具。
团队围绕核心技术创新构建了严密的知识产权保护体系，形成 “核心方法 - 关键技术 - 应用拓展 - 参数优化” 的全维度保护框架，并同步推进全球化布局。目前已完成澳大利亚（AU）、欧洲（EP）、中国香港（HK）、新加坡（SG）、日本（JP）、美国（US）及中国内地等多个国家和地区的专利申请 / 授权，构建起覆盖主要市场的技术壁垒。
保护体系重点涵盖四大维度：核心方法层面，对 “固定样本 - 原位反转录 - 捕获接头修饰 - 单细胞分隔 - 双链 cDNA 合成” 的全流程测序方法进行独占性保护；关键技术层面，明确反转录随机引物的设计与应用、多类型固定液的适配方案、捕获接头的添加方法等核心技术的保护范围；应用拓展层面，覆盖该方法在多物种（真核细胞、原核生物、单细胞藻类等）、多样本类型（新鲜样本、冻存样本、石蜡包埋样本等）、多研究领域的应用场景；参数优化层面，对固定时间、酶解条件、扩增循环数等核心反应参数的优化方案进行精准保护，全方位锁定技术创新成果的知识产权优势。
当前全球单细胞转录组测序领域呈现 “设备企业主导市场、技术专利多点突破” 的竞争态势，核心参与者涵盖国际巨头、本土创新企业及科研机构合作主体，技术路线围绕样本适配、检测效率、多维度分析等方向展开差异化竞争。
部分同一领域的国内专利
国际阵营中美国 10X Genomics 凭借 Chromium™液滴微流控系统占据主流地位，可实现数千个细胞的高效标记与测序，但对细胞活率要求严苛（需高于 80%），且仅能捕获带 polyA 尾的转录本。
Illumina 与 Bio-Rad 联合推出的 Single-Cell Sequencing Solution，以液滴分离技术实现多样本并行检测，成本优势显著，成为科研领域常用选择。
美国 BD 公司的 Rhapsody™系统基于微流控芯片技术，支持转录组与蛋白组联合分析，定制化灵活性强。此外，Fluidigm 的 C1™系统可获取转录组全长信息，WaferGen 的 ICELL8(®) 系统以高性价比适配中通量需求。
国内市场中，华大智造依托自主 DNBSEQ 技术推出高性价比测序设备，海外渗透率持续提升；新格元、寻因生物、达普生物等聚焦单细胞专用设备研发，针对本土科研需求优化技术方案；墨卓生物、万乘基因在微流控芯片与试剂配套上实现突破，逐步打破国际技术垄断。
技术专利层面，良渚实验室、浙江大学与杭州跃真生物科技有限公司联合研发的 “一种高通量单细胞转录组测序方法及其应用”同样采用固定液处理样本与原位反转录技术，通过在反转录引物中引入标签序列提升检测通量。
栎真生物则聚焦空间转录组检测，利用固相支持物上的空间条形码实现定位信息捕获，主打高效完整的空间转录组图谱获取。
随着单细胞转录组测序技术在科研与产业领域的需求持续攀升，技术迭代正朝着 “更广样本适配、更高检测精度、更多应用场景” 的方向加速演进。浙江大学该专利通过全球化知识产权布局与核心技术突破，不仅为自身技术转化构建了坚实壁垒，也将与国内外设备企业、技术专利形成差异化竞争与互补，推动整个行业在样本处理灵活性、RNA 检测完整性、跨物种适用范围等关键维度的能力升级，为微生物研究、临床样本分析、新药研发等领域提供更具创新性的技术解决方案。
渝公网安备 50011202502165号
