从分辨率、数据质量等全面解析如何选单细胞测序和Bulk RNA测序
您是否正在为下一个研究项目挑选基因表达谱分析技术？那么究竟该选择哪一种呢？
我们已经讨论过单细胞与Bulk RNA测序这两大主流技术之间的技术差异，以及它们各自不同的生物学应用场景。这两篇文章都是了解哪种平台最适合您实验目标的绝佳起点。
但您可能还需要考虑其他现实因素：成本是多少？需要多长时间？实验方案或数据分析的难度如何？换句话说，是否存在必须权衡的取舍——在某一方面付出代价，以换取另一方面更大的优势。
就像买车一样，有时您可能需要亲自试一试才能知道答案。这篇文章可以帮您提前了解大致情况。通常，您会从成本、数据分辨率与质量、细胞或样本通量等因素来比较Bulk与单细胞RNA测序——这些因素都会影响您在生物学发现和实际应用层面的潜力。
我们将带您了解以下内容：
- Bulk RNA测序的优势与局限
- 单细胞RNA测序的优势与局限
现在，让我们共同深入探讨具体细节，一起了解10x最新的单细胞技术能力，包括能够降低成本、简化操作流程并加快数据分析的新型检测方案和自动化设备。
01 Bulk RNA测序的优势与局限Bulk RNA测序是全转录组分析中成本较低的选择。它提供的是样本水平的平均基因表达视图，而非解析单个细胞间的差异。较低的测序深度降低了成本，更简单的样本制备加上较低分辨率的输出，也让工作流程和数据分析更加轻松。
但这些优势也伴随着分辨率和发现潜力方面的重大取舍。由于Bulk RNA测序提供的是样本中所有细胞的平均基因表达读数，它无法区分基因表达读数究竟来自哪些细胞。仅凭Bulk读数，您无法判断某个基因或独特转录本是否主要由一种或几种细胞类型产生。
简而言之：Bulk读数无法揭示样本的细胞异质性，而单细胞测序则能够揭示复杂组织中细胞类型的广度（图1），甚至可以解析出可能驱动独特基因表达谱的稀有低丰度细胞类型。
图1. Bulk与单细胞RNA测序基因表达读数解析度对比。（左）Bulk RNA测序显示的是样本中六个基因的平均表达水平。（右）对同一样本进行单细胞RNA测序，可在单细胞分辨率下解析基因表达，揭示出每个基因平均表达信号背后的具体细胞类型和亚群。
02 单细胞RNA测序的优势与局限单细胞RNA测序能够提供单个细胞的全转录组图谱，从而揭示Bulk测序根本无法呈现的细胞异质性。10x Genomics的单细胞技术还具备稳健、可重复、由仪器驱动的工作流程等优势，通过自动化各个步骤减少误差，确保最高的数据质量。自动化(1)还能实现更大的通量，从而降低单细胞检测的单细胞成本。
但这也存在取舍：单细胞工作流程往往会给人一种成本高、操作复杂的印象。单细胞RNA测序通常比Bulk测序成本更高，部分原因在于它需要更深的测序深度才能捕捉稀有特征。此外，您还需要将样本解离成具有高细胞活力的单细胞悬液，或是接触不熟悉的数据分析技术，这使得单细胞RNA测序成为一项更具挑战性的实验。
但请不要低估单细胞分析能为您的研究带来的价值——揭示隐藏的细胞、疾病机制和生物标志物，同时提供用于训练AI模型的高分辨率数据，这些仅仅是其中的几种可能性。
此外，单细胞技术面临的一些显而易见的挑战也正在逐步得到解决，使这项技术比以往任何时候都更加易于应用。
03 成本对于希望从Bulk测序转向单细胞测序的研究者而言，成本往往是最大的阻碍。但Bulk分析较低的单样本成本，并不总能转化为长期的节省。如果缺乏高分辨率，您可能会错过一种新的细胞类型，或是一个对推进项目（或在高影响力期刊上发表）至关重要的低表达转录本。
借助10x Genomics的技术，您不仅能获得单细胞分辨率，还能获得更高的基因灵敏度、更少的误差，以及一次成功的信心。而我们也在持续创新，不断降低成本：
- Flex Apex检测方案(2)支持高通量单细胞实验，包括以96孔板形式每周处理多达384个样本，从而降低了单细胞成本。此外，Flex凭借高灵敏度的转录本检测能力，帮助您充分利用测序预算。
- Chromium Xo仪器(3)搭配我们的Universal 3'基因表达检测方案，为高性能单细胞分析提供了经济实惠的入门之选。
- 自动化能力与10x各类单细胞检测方案兼容(1)，既能提升单细胞实验的通量，又能降低单细胞成本。
- QuantumScale单细胞RNA测序试剂盒(4)支持需要逆转录的大规模单细胞研究，包括高样本量或基于板式的筛选实验。同样地，更大的通量意味着更低的单细胞或单样本成本。
全新的样本制备要求和不熟悉的仪器工作流程看起来可能令人望而生畏，但实际上，每一个单细胞实验都遵循着与Bulk实验类似的三个基本步骤：样本制备、运行实验和数据分析（图2）。
图2. 每个单细胞实验的三个基本步骤。
而且您并非要独自摸索。围绕Chromium单细胞产品组合，我们提供40多种经验证的实验方案(5)、讲解视频，以及详细的用户指南，助您顺利完成实验。您所在地区的10x现场应用科学家也可以为样本制备和实验设计提供专业指导。
之后，只需按下按钮，接下来的事就交给仪器。这正是Chromium X系列仪器(6)为您带来的价值：让您可以放心地把时间投入到其他事情上，同时获得卓越的可重复性。自动化完成单细胞工作流程中的分液步骤（图3），可以最大限度减少人工移液操作带来的误差。如果您暂时还不打算自行配备仪器，也可以选择与众多提供Chromium单细胞服务的核心实验室合作。
图3. Chromium X仪器内部微流控通道中GEM（凝胶珠包裹液滴，Gel-Bead-in-emulsion）形成过程的视频画面。
结果不言而喻：每份样本都能获得更多有效信息，细胞回收率最高可达 80%，即使是低细胞起始量或含有脆弱细胞的样本也同样适用。同时，实验表现稳定一致，在不同批次、不同用户以及不同时间点之间，R² 可达 0.97。
了解更多为您的成功而设计的Chromium单细胞工作流程(7)。
05 数据分析单细胞数据完全可以变得简单易懂，无需生物信息学经验。我们提供的免费、易用软件和培训资源，旨在帮助您直接投入到生物学探索中：
- Cell Ranger分析流程借助免费的10x Genomics云分析平台，最快可在一小时内完成单细胞RNA测序数据处理。
- 借助Loupe Browser软件，您可以轻松实现基因和细胞群的可视化。
- 自动化细胞注释功能也让分析流程更加顺畅高效。
- 我们的分析指南提供了丰富实用的教程和常见问题解答文章，内容涵盖从基础到高阶的各类分析技术。
借助这些资源，您可以鉴定细胞类型和状态，检测稀有转录本，开展多样本比较分析，并探索唯有单细胞数据才能解答的全新科学问题。
探索您的单细胞检测方案选择如果您想更深入地了解单细胞RNA测序的更多可能性，下一篇文章将为您介绍我们的两大检测方案系列——Flex和Universal。您可以进一步了解它们各自的适用场景以及样本兼容性、通量等实际考量因素，从而为您的研究找到最合适的方案(8)。
北京盛嘉颐科技发展有限公司（简称“盛嘉颐”）成立于2023年，全面承继了北京怡美通德科技发展有限公司的核心技术团队与资深营销体系。公司专注于国际知名生命科学品牌的授权代理及配套技术服务。
目前，我们已成为全球领先的单细胞及空间生物学解决方案供应商美国10x Genomics及三代测序供应商 PacBio 等品牌的官方授权伙伴，核心产品矩阵涵盖：单细胞测序建库解码系统、空间转录组建库分析平台、亚细胞分辨率组织空间原位成像系统、全转录组空间原位分析系统以及三代测序平台。依托专业高效的国际商务与物流服务团队，我们不仅提供上述核心仪器与试剂，还可为客户提供第三方配套仪器试剂和耗材。同时公司资深的技术支持团队可提供从技术咨询、仪器安装调试、实验操作培训，到售后维保及相关生物信息学分析的全方位技术服务。
如果您想了解更多信息，欢迎联系我们，Email: marketing@sengabiotech.com，电话: 010-88820663。
