單細胞測序技術是指在單個細胞水平上,對基因組、轉錄組、表觀組進行高通量測序分析的一項技術。它能夠揭示單個細胞的基因結構和基因表達狀態(tài),反映細胞間的異質性,在腫瘤、發(fā)育生物學、微生物學、神經科學等領域發(fā)揮重要作用,正成為生命科學研究的焦點。
細胞是生物學的基本單位,研究人員正更加努力地嘗試將它們進行單個分離、研究和比較。更大更復雜的人類細胞基因組。單細胞測序是指DNA研究中涉及測序單細胞微生物相對簡單的基因組,更大更復雜的人類細胞基因組。
全球及中國單細胞測序行業(yè)應用現(xiàn)狀 全球及中國單細胞測序行業(yè)投資前景分析
單細胞測序技術是指在單個細胞水平上,對基因組、轉錄組、表觀組進行高通量測序分析的一項技術。它能夠揭示單個細胞的基因結構和基因表達狀態(tài),反映細胞間的異質性,在腫瘤、發(fā)育生物學、微生物學、神經科學等領域發(fā)揮重要作用,正成為生命科學研究的焦點。
隨著第二代測序(next generation sequencing,NGS)技術和第三代測序( third generation sequencing,TGS)技術的飛速發(fā)展,引起生物研究領域的巨大變革。以前,需要從大量細胞中獲取足夠多的DNA進行測序,因此測序結果是這些細胞"整體"的表征。然而,由于細胞異質性,相同表型的細胞的遺傳信息可能存在顯著性差異,很多低豐度的信息會在整體表征中丟失。為了彌補傳統(tǒng)高通量測序的局限性,單細胞測序技術應運而生。
根據(jù)中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年全球及中國單細胞測序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調研及投資前景分析報告》顯示:
單細胞測序技術是生命科學領域的一項革命性技術,可以細粒度地觀察和刻畫各個物種中組織、器官和有機體中單細胞分子圖譜(細胞表達),便于更好地了解腫瘤微環(huán)境,以達到精細分析病因、精準匹配治療方案的效果,對于“精準醫(yī)療”具有極高的應用價值。
值得注意的是,受數(shù)據(jù)樣本量小、人工干預多、過度依賴marker gene(已報道的特異性基因)等因素的影響,單細胞測序細胞類型注釋技術一直面臨著泛化性、可解釋性、穩(wěn)定性均比較低的問題,現(xiàn)存的算法難以有更廣泛的應用。
針對以上問題,論文中首次提出“基于大規(guī)模預訓練語言模型的單細胞轉錄組細胞類型注釋算法”,即“scBERT”模型,首次將“transformer”(自然語言處理算法經典計算單元)運用到單細胞轉錄組測序數(shù)據(jù)分析領域。
2019年9月,美國單細胞測序公司10x Genomics在納斯達克上市,IPO3.9億美元,成為該領域的領頭羊。國內單細胞測序行業(yè)發(fā)展較為滯后,但也頗受資本青睞。2019年3月,萬乘基因完成五百萬元天使輪融資;6月,百奧智匯完成A輪融資,新格元生物完成近億元pre-A輪融資;10月,尋因生物完成數(shù)千萬元pre-A輪融資。
單細胞測序即從單個細胞水平上對基因組進行測序,把基因測序應用到單個細胞層面,從而識別細胞的類型、功能,特定細胞健康或狀態(tài)的變化、變異。而常規(guī)的基于NGS的基因檢測,都是在大量細胞宏觀水平上,對整個細胞群進行遺傳分析。
在基因層面,單細胞測序可以獲取更精準的遺傳信息,在蛋白層面,通過分析單細胞表達的蛋白可以直接的獲取人體免疫相關的靶點,用于免疫診斷、新藥研發(fā)等。鑒于蛋白質不具有直接擴增的特性,以及蛋白質組學分析靈敏度的限制,單細胞蛋白分析的常見、有效技術是質譜分析,主要技術包括質譜流式細胞術(Mass Cytometry)、TOF-SIMS(飛行時間二次離子質譜儀)分析等。
質譜流式技術平臺最初由美國DVS Science開發(fā),但這家企業(yè)于2014年被美國Fluidigm以2.1億美元收購。國內單細胞蛋白分析的代表企業(yè)為宸安生物、普羅亭,其中,宸安生物專注單細胞質譜流式診斷設備、試劑和軟件開發(fā),普羅亭致力于以單細胞蛋白層面研究為核心的檢測服務。
無論是基因層面,還是蛋白層面,單細胞分析技術已然成熟,但囿于成本并未廣泛應用于市場上,更多的是為科研提供服務。動脈網整理了全球單細胞行業(yè)的目前發(fā)展狀況,以及單細胞技術在贏來大規(guī)模應用之前面臨的挑戰(zhàn)與機遇。
單細胞技術已經成為現(xiàn)代生命科學研究中不可或缺的有力工具,通過單細胞技術得到的數(shù)據(jù)沒有掩蓋細胞群體的內在異質性,隨著其在分離、標記、通量和深度等方面的進步,該技術將會提供更深刻的生物學觀點。隨著對單細胞測序的研究越來越成熟,生物制藥和生物技術公司開發(fā)市場產品的規(guī)模將會持續(xù)增長。
展望未來,相信隨著定量、通量和易用性的單細胞分析工具的增加,單細胞技術的影響可能會從根本上改變生物學科以及相關的應用學科,促進藥物的發(fā)現(xiàn)和開發(fā),市場規(guī)模將會持續(xù)增加,單細胞測序應用將會越加成熟。
本報告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調研,參考國家統(tǒng)計局、國家商務部、國家發(fā)改委、國務院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會、中國行業(yè)研究網、全國及海外專業(yè)研究機構提供的大量權威資料,并對多位業(yè)內資深專家進行深入訪談的基礎上,通過與國際同步的市場研究工具、理論和模型撰寫而成。全面而準確地為您從行業(yè)的整體高度來架構分析體系。讓您全面、準確地把握整個單細胞測序行業(yè)的市場走向和發(fā)展趨勢。
本報告根據(jù)單細胞測序行業(yè)的發(fā)展軌跡及多年的實踐經驗,對中國單細胞測序行業(yè)的內外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產業(yè)鏈發(fā)展狀況、市場供需、競爭格局、標桿企業(yè)、發(fā)展趨勢、機會風險、發(fā)展策略與投資建議等進行了分析。
了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情,可以點擊查閱中研普華產業(yè)研究院的《2023-2028年全球及中國單細胞測序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調研及投資前景分析報告》。
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2023-2028年全球及中國單細胞測序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調研及投資前景分析報告
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