一、單細(xì)胞測序行業(yè)概述

細(xì)胞是生物學(xué)的基本單位，研究人員正更加努力地嘗試將它們進(jìn)行單個(gè)分離、研究和比較。更大更復(fù)雜的人類細(xì)胞基因組。單細(xì)胞測序是指DNA研究中涉及測序單細(xì)胞微生物相對簡單的基因組，更大更復(fù)雜的人類細(xì)胞基因組。

(資料圖片)

目前，最常見的單細(xì)胞測序的應(yīng)用是在腫瘤研究上。來自美國和英國的研究人員近日利用單細(xì)胞基因組擴(kuò)增、測序和裝配，從海洋樣本中鑒定出一個(gè)單細(xì)胞細(xì)菌。單細(xì)胞測序方法即single cell sequencing(SNS)，能準(zhǔn)確定量一個(gè)單細(xì)胞核中基因拷貝數(shù)目。由于癌細(xì)胞中基因組部分被刪除，或者擴(kuò)增，從而引起關(guān)鍵基因的缺失，或者表達(dá)過量，干擾正常細(xì)胞生長，因此利用這種方法就能分析基因拷貝數(shù)目，從而診斷癌癥。

單細(xì)胞測序技術(shù)是指在單個(gè)細(xì)胞水平上，對基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀組進(jìn)行高通量測序分析的一項(xiàng)技術(shù)。它能夠揭示單個(gè)細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài)，反映細(xì)胞間的異質(zhì)性，在腫瘤、發(fā)育生物學(xué)、微生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，正成為生命科學(xué)研究的焦點(diǎn)。

二、單細(xì)胞測序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著第二代測序(next generation sequencing，NGS)技術(shù)和第三代測序( third generation sequencing，TGS)技術(shù)的飛速發(fā)展，引起生物研究領(lǐng)域的巨大變革。以前，需要從大量細(xì)胞中獲取足夠多的DNA進(jìn)行測序，因此測序結(jié)果是這些細(xì)胞"整體"的表征。然而，由于細(xì)胞異質(zhì)性，相同表型的細(xì)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(bǔ)傳統(tǒng)高通量測序的局限性，單細(xì)胞測序技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

值得注意的是，受數(shù)據(jù)樣本量小、人工干預(yù)多、過度依賴marker gene(已報(bào)道的特異性基因)等因素的影響，單細(xì)胞測序細(xì)胞類型注釋技術(shù)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(yīng)用。針對以上問題，論文中首次提出“基于大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練語言模型的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組細(xì)胞類型注釋算法”，即“scBERT”模型，首次將“transformer”(自然語言處理算法經(jīng)典計(jì)算單元)運(yùn)用到單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域。

單細(xì)胞技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中不可或缺的有力工具，通過單細(xì)胞技術(shù)得到的數(shù)據(jù)沒有掩蓋細(xì)胞群體的內(nèi)在異質(zhì)性，隨著其在分離、標(biāo)記、通量和深度等方面的進(jìn)步，該技術(shù)將會提供更深刻的生物學(xué)觀點(diǎn)。隨著對單細(xì)胞測序的研究越來越成熟，生物制藥和生物技術(shù)公司開發(fā)市場產(chǎn)品的規(guī)模將會持續(xù)增長。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年全球及中國單細(xì)胞測序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研及投資前景分析報(bào)告》顯示：

在基因?qū)用妫瑔渭?xì)胞測序可以獲取更精準(zhǔn)的遺傳信息，在蛋白層面，通過分析單細(xì)胞表達(dá)的蛋白可以直接的獲取人體免疫相關(guān)的靶點(diǎn)，用于免疫診斷、新藥研發(fā)等。鑒于蛋白質(zhì)不具有直接擴(kuò)增的特性，以及蛋白質(zhì)組學(xué)分析靈敏度的限制，單細(xì)胞蛋白分析的常見、有效技術(shù)是質(zhì)譜分析，主要技術(shù)包括質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)(Mass Cytometry)、TOF-SIMS(飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀)分析等。

質(zhì)譜流式技術(shù)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(nèi)單細(xì)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(xì)胞質(zhì)譜流式診斷設(shè)備、試劑和軟件開發(fā)，普羅亭致力于以單細(xì)胞蛋白層面研究為核心的檢測服務(wù)。

2022年，墨卓生物科技(浙江)有限公司(以下簡稱“墨卓生物”)宣布完成近億元A+輪融資，本輪融資由LYFE Capital(洲嶺資本)領(lǐng)投，老股東源碼資本和地方政府引導(dǎo)基金云祥基金跟投，全面支持公司發(fā)展。據(jù)悉，本輪融資所募資金將主要用于進(jìn)一步擴(kuò)充公司單細(xì)胞產(chǎn)品研發(fā)管線，大力推進(jìn)全球獨(dú)有的高通量微生物單細(xì)胞基因組學(xué)平臺(MobiMicrobe?)的研發(fā)和推廣，并持續(xù)推進(jìn)各產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)、商業(yè)化落地和市場的開拓，著力加速和其他的產(chǎn)業(yè)從業(yè)者一同打造多元、高效的單細(xì)胞生態(tài)系統(tǒng)。

三、全球不同應(yīng)用單細(xì)胞測序規(guī)模及預(yù)測

單細(xì)胞技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中不可或缺的有力工具，通過單細(xì)胞技術(shù)得到的數(shù)據(jù)沒有掩蓋細(xì)胞群體的內(nèi)在異質(zhì)性，隨著其在分離、標(biāo)記、通量和深度等方面的進(jìn)步，該技術(shù)將會提供更深刻的生物學(xué)觀點(diǎn)。隨著對單細(xì)胞測序的研究越來越成熟，生物制藥和生物技術(shù)公司開發(fā)市場產(chǎn)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(xì)胞分析工具的增加,單細(xì)胞技術(shù)的影響可能會從根本上改變生物學(xué)科以及相關(guān)的應(yīng)用學(xué)科,促進(jìn)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(xì)胞測序應(yīng)用將會越加成熟。

隨著全球及中國單細(xì)胞測序行業(yè)競爭的不斷加劇，大型企業(yè)間并購整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國內(nèi)外優(yōu)秀的全球及中國單細(xì)胞測序企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的分析研究，特別是對當(dāng)前市場環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究，以期提前占領(lǐng)市場，取得先發(fā)優(yōu)勢。正因?yàn)槿绱?，一大批?yōu)秀品牌迅速崛起，逐漸成為行業(yè)中的翹楚。

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