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單細胞測序(英語:Single cell sequencing)採取優化的下一代DNA測序技術(NGS)檢測單細胞的序列,可以獲得特定微環境下的細胞序列差異以方便研究其功能差異等[1]。對個體細胞的DNA測序可以幫助我們了解例如在癌症中的小範圍細胞的變異;對其進行RNA測序可以幫助我們了解和鑑別不同的細胞類型與其表現的基因,對研究發育生物學等有較大裨益。[2]
在全基因組擴增和測序前,有很多方法可以分離細胞個體,其中流式細胞術(FACS)較為常用。個體細胞可以用顯微操作來收集,[3][4]這樣較為快捷而且成本較低,但是比較有技術難度,而且顯微鏡下對細胞的錯誤分類容易影響實驗結果。雷射捕獲顯微切割技術(LCM)亦可以用來收集單細胞。但是儘管雷射捕獲顯微切割可以保留樣本細胞在組織中的空間位置,但是捕獲單細胞的時候容易連帶周圍細胞的物質。[5][6][7] 高通量的細胞個體分離還可以使用微流控技術。微流控技術和流式細胞技術都能準確而自動地分離無偏樣本。但是,兩種方法都要求首先將細胞從其為環境中脫離,因此可能在RNA表達分析中造成對轉錄數據的干擾。[8][9]
單細胞RNA測序也稱scRNA-Seq。通常而言,一般的組織細胞RNA-seq實驗會產生1000萬個讀數,如果一個基因的頻率超過50RPKM,即每百萬讀數中每千個鹼基中超過50個,這一基因即被認為有表達。泊松分佈下,1kb長的基因有超過500個讀數和4%的最小變異係數,即CV值;哺乳動物細胞通產含有200,000個mRNA,因此至少要用50個單細胞一起才能到達最小CV值;考慮到逆轉錄的效率和環境干擾等因素,為得到準確的表達和細胞種類的識別,需要使用的細胞數量實際要更多。[5]
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