如何真正“看透”一份生物学样本？在众多的分子特征中，基因表达无疑是揭示细胞构成与样本质量的关键钥匙。

在如今的生命科学研究领域，检测复杂生物样本中基因表达水平的两大主流利器，非Bulk RNA测序与单细胞测序莫属。在决定使用哪种技术之前，我们需要先理清它们各自的“看家本领”。

PART 01

什么是Bulk RNA测序？

看“整体平均值”

Bulk RNA测序是基于下一代测序（NGS）的经典技术，用于测量细胞群体的全转录组表达。

形象地说，Bulk测序就像把样本里所有的细胞放入“榨汁机”打碎混合，最终测出一个代表全局平均水平的表达谱。这意味着，您拿到的是构成样本的所有细胞中各个基因的平均表达量。

Bulk RNA测序实验的通用流程：

 01

样本消化与RNA提取

提取总RNA，或进一步富集mRNA/去除核糖体RNA。

 02

文库构建

将RNA逆转录为cDNA，经过接头连接等步骤构建可上机测序的文库。

 03

测序与分析

上机测序后进行数据比对，评估整个组织样本的总体表达情况。

PART 02

什么是单细胞RNA测序？

从“看森林”到“看每一棵树”

如果说Bulk测序是在遥望整片森林的宏观风貌，那么单细胞测序就是走近每一棵树，精准抓取每个独立细胞的全转录组基因表达。这种视角上的飞跃，也带来了实验流程上的三大核心变革：

与Bulk的“混合提取”不同，单细胞的第一关键是“拆解”

制备悬液：你需要通过酶解或机械消化、细胞分选（如FACS）等技术将组织打散，制备出高活率的单细胞悬液。

严格质控：进行细胞计数与质量控制，确保样本具有合适的活细胞浓度，且无细胞团块和细胞碎片。

多维标记：还可以使用抗体标记蛋白或其他生物分析物，或富集特定的目标细胞群。

💡 小贴士：不同组织来源、样本丰度、细胞大小，乃至是否需要提取细胞核做染色质可及性（单细胞 ATAC-seq）分析，解离方案都会有所调整。但“制备高质量单细胞悬液”这一基本原则贯穿始终。

基于微流控仪器的“单细胞分隔”

单细胞测序与Bulk一样，目的也是分离RNA并逆转录为cDNA。但关键在于“精准溯源”——必须确保最终的数据能追溯回具体的某一个细胞。甚至在同一个细胞中，还可以同时捕获蛋白质、染色质乃至免疫受体（TCR/BCR）序列，实现单细胞多组学共检测。

以10x Genomics平台为例，其核心捕获机制如下：

GEMs生成：在加载了微流控芯片的Chromium X系列仪器中，单个细胞被自动化包裹进独立的油包水微反应容器（GEMs, Gel Beads-in-emulsion）中。

细胞裂解与Barcode标记：GEM内部的凝胶珠溶解，释放带有独特细胞条形码的寡核苷酸；细胞随之裂解，RNA分子被捕获并打上专属“身份标签”。

文库构建与测序：带有Barcode的产物被扩增并构建为测序文库，最终实现对单个细胞全转录组的高通量解码。

图 1（请横屏滑动观看）：细胞或细胞核穿过微流控通道并在Chromium X系列仪器内生成GEMs的微观示意图。这是单细胞工作流程中最关键的步骤，最终成果是构建出可直接上机测序的基因表达文库。

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