单细胞微液滴系统发布，百迈客生物助力单细胞高通量测序国产替代

单细胞测序技术，又被称为“分子显微镜”、窥探细胞的 “金钥匙”。研究显示，单个细胞基因表达与功能的异质性决定发育中的细胞命运，与疾病的致病机理息息相关。

传统的细胞研究是在大量细胞平均水平上对整个细胞群进行组学分析，无法反映细胞的异质性。单细胞测序则是从单个细胞水平对转录组，乃至基因组进行测序，把基因测序应用到单个细胞层面，提升测序精确度，为生物技术的研发应用带来全新可能。

单细胞测序作为时代的弄潮儿，已经成为生命医学领域中不可或缺的技术，被广泛用于肿瘤微环境、免疫治疗、动物胚胎发育、心血管疾病发生发展等众多生物医学相关领域，被cell评估为精准医疗领域的颠覆性技术之一。

2015 年，以液滴微流控和微孔板为主流的高通量测序技术发展起来后，美国10X Genomics 公司生产的微流控单细胞测序仪器和试剂盒迅速占领了国际市场，市场份额高达95%，也成为我国单细胞测序领域的“卡脖子”之痛。

此外，长期以来，技术门槛高、价格昂贵、样本制备存储困难等因素也极大限制了国内单细胞技术的大规模应用和发展。

为了突破单细胞试剂耗材及仪器长期以来的国外技术垄断，降低单细胞应用的成本，让单细胞技术能够惠及更多的科研群体，北京百迈客生物科技有限公司（以下简称：百迈客生物）经过多年创新技术沉淀，于2022年5月25日正式发布了其自主研发的单细胞微液滴系统—百创DG1000。

发布会现场

在发布会上，动脉网对百迈客生物总裁郑洪坤先生，西安交通大学基础医学院肖正涛研究员，以及中国科学院水生生物研究所何舜平研究员进行了独家专访，以期了解更多关于百创DG1000的研发背景、技术原理、应用场景，以及对于基础研究和临床医学的价值。

过去几年，单细胞技术不论是从技术的创新，应用领域拓展，还是从市场增长速度来看，都在飞速地发展。

百迈客生物总裁 郑洪坤

百迈客生物总裁郑洪坤先生表示，以前我们从组织层面对样本进行检测，区分不了单个细胞的状态。单细胞测序技术一经出现，就取得了飞速的发展。然而在技术应用的过程中，也面临着几个限制点，一是检测速度，二是检测细胞数量，三是便携性，四是成本。

首先，在检测速度方面，单细胞检测需要尽量保持细胞的原有状态，在最短的时间内完成检测。其次，当反应速度慢时，一定程度也会影响到细胞的检测数量。此外，在类似野外的环境进行检测，需要把设备带到现场，对设备的便携性也提出了要求。最后，由于国外技术垄断，成本问题居高不下。通过国产化替代，一定程度上降低了成本，可以提高技术应用的广度。

百创DG1000的优势是，第一，轻巧便携。大小比传统平台减少1/3 以上，重量3.5千克，仪器小巧，重量轻，携带方便。

第二，上样灵活。传统软件芯片一般采用固定8通道，百创DG1000设计2*4芯片，可快速实现1~8个样本的灵活上机，完成单细胞测序文库构建，既兼容便携性，又节省了实验成本。

第三，速度快。利用微流控、油滴包裹和Barcode标记等技术来实现高通量的细胞捕获，可以在极短的时间内完成油包水的过程，形成乳浊液，为进行后续实验节省时间。运行时间不到两分钟，让细胞暴露在环境中的时间尽量缩短，降低环境对细胞状态的影响，减少应激反应。

第四，有更大的细胞直径兼容性，最高可达60um。通道的兼容性设计能够兼容更大直径的细胞。

据郑总介绍，百创DG1000的研发团队，涵盖机械设计、电路设计、软件嵌入开发，化学试剂等多领域综合性人才。“在早期，我们花了不少时间去组建团队，也在多个维度上实现了创新。从2015年开始，我们耗时两年完成了可溶性水凝胶珠的研发。在近期，又花了两年时间，完成了硬件、软件以及化学配套试剂的研发。”郑总说。

历时四年，百创DG1000正式发布上市，突破了长期以来国外公司对单细胞测序试剂及仪器的垄断，将会降低单细胞应用的成本，让单细胞技术能够惠及更多的科研群体。

中国科学院水生生物研究所研究员 何舜平

中国科学院水生生物研究所何舜平研究员表示，单细胞测序可以说是一次测序革命。通过单细胞技术，能清晰地了解到每个细胞的发育状况，以及不同时间的细胞状况，使得对生物的研究跨入一个新的时代。因此单细胞测序技术是很重要的，也是测序技术发展到一定时候的终极解决方案。

过去，由于专利、价格等原因，单细胞技术一直被国外所垄断，我们希望能实现国产化，控制成本，推动我国基础医学和临床检测的大规模应用。

百创DG1000打破了国外的技术垄断，降低了单细胞应用的成本，把瓶颈问题解决了，那么技术就能够得到普及，让更多的高校、科研院所和医疗系统能够用更低的成本来使用技术，推动生物学理论和应用的持续发展。

单细胞微液滴系统百创DG1000

西安交通大学基础医学院特聘研究员 肖正涛（右一）

西安交通大学基础医学院特聘研究员肖正涛表示，无论是基础医学，还是临床医学，都非常关注单细胞领域的两个重点问题，一是准确度，二是成本。百创DG1000正是解决了这两个非常关键的问题。

首先要保证准确度，需要尽量保持样本的新鲜程度。目前行业内的标准是样本取样到测试的时间尽量不要超过 48 小时。超过这个时间，细胞的活性变差，细胞暴露在空气当中，受到外界的刺激也会对基因表达产生影响。

百创DG1000的运行速度快，且轻巧便捷，可以让我们把仪器带到实验室，在取到样本的第一时间进行检测，减少细胞在环境中的暴露时间，让检测结果更准确更实时。

其次，单细胞技术的国产化解决了我们比较关心的成本问题。一小块组织，里面包含上万个细胞，每个细胞又包含上万个细胞基因。要检测上万个细胞里的上万个基因，数据量非常庞大，成本很高。

长期以来，单细胞技术被国外所垄断，定价权掌握在他们手里，对我们的基础医学研究和临床医学研究是很大的制约因素。当我们实现技术的国产化以后，成本降低了，就能在基础医学和临床医学领域实现大规模应用，快速推进我国科研和临床的发展。

此外，细胞的大小是存在差异的，我们希望尽可能把能检测的细胞全检测到，百创DG1000的兼容性更好，也解决了我们面临的一些问题。

当前，单细胞测序在临床上主要应用于包括肿瘤免疫治疗在内的复杂疾病病变细胞的精准诊断与治疗。我们在做肿瘤研究时，比较关心的除了肿瘤细胞之外，还有其他免疫细胞的基因表达模式与功能之间的联系，并以此判断免疫治疗对于肿瘤的治疗效果。

那么免疫细胞的活性受到哪些因素影响，它的基因表达以及微环境对抗肿瘤活性有哪些影响呢？想要做到这些更细致的研究，单细胞技术是非常必要的。

除了肿瘤，其他疾病也是一样的。最终都需要回到分子层面研究药物进入细胞后，对细胞的基因、信号通路以及代谢的影响。从这个角度来讲，将百创DG1000和各种主流的检测和治疗方式联系到一起，是未来比较重要的应用场景，也是未来的发展趋势。因此百创DG1000的应用场景是非常广的。

百迈客生物成立于2009年5月，基于高通量测序和生物信息技术的开发与应用，拓展出了科技服务、生物云平台、智能制造三大业务板块。

立足于未来，郑洪坤表示，百迈客还将逐渐加大智能制造的业务布局。我们希望研发更多的核心技术驱动公司发展。智能制造方面，重点开发单细胞技术和空间组学技术。这两个方向的第一款设备都已发布，今年还将陆续推出新的智能制造产品。在未来的五到八年内，我们还将进一步加大在单细胞测序和空间组学领域的投入，持续深耕智能制造核心技术国产化，为推动国内科学研究和临床检测发展添砖加瓦。

虽然我国的单细胞测序技术起步较晚，但随着越来越多的国内企业扩大投入研发创新与技术突破，加上国内资本持续地进入与战略布局，整个行业的技术发展正在加速推进。期待未来百迈客生物能够不断推陈出新，加速单细胞测序技术在基础研究、药物研发和临床诊疗中的应用转化，推动产业发展，为国家布局基因产业上游的战略贡献自己的力量。