Richtlinien zur Einreichung von Proben
Warum räumliche Multi-Omik: Die molekulare Geographie der Biologie bewahren
Standard-Bulk-RNA-Seq durchschnittet die Genexpression über Millionen von Zellen und verwischt die Gewebearchitektur. Die Einzelzell-RNA-Seq löst die Zellidentität auf, zerstört jedoch die räumliche Organisation des Ausgangsgewebes. Die räumliche Transkriptomik überbrückt diese beiden Einschränkungen – sie kartiert die Genexpression und bewahrt gleichzeitig den Standort jedes Transkripts innerhalb des Gewebeschnitts.
Das Gebiet der räumlichen Transkriptomik, anerkannt als NaturmethodenDie Methode des Jahres 2020 hat sich seitdem zu einem Plattform-Ökosystem entwickelt, das sequenzierungsbasierte Array-Erfassung, bildbasierte In-situ-Detektion und multimodale Omik-Integration umfasst. Jeder Ansatz erfasst einen anderen Aspekt der räumlichen Biologie: Sequenzierungsbasierte Methoden (Visium, Visium HD, Stereo-seq) liefern eine unbeeinflusste, transkriptomweite Expression mit räumlichen Koordinaten, während bildbasierte Methoden (Xenium In Situ) eine subzelluläre Einzelmoleküldetektion von gezielten Genpanels mit exakter Zellgrenzenauflösung ermöglichen.
CD Genomics hat alle vier großen kommerziellen räumlichen Plattformen unter einem Dach versammelt, mit erfahrenen Teams für jeden Workflow. Das bedeutet, dass Forscher die optimale Plattform für ihre biologische Fragestellung auswählen können – und zwischen den Plattformen wechseln können, während sich ein Projekt entwickelt – ohne den Dienstleister zu wechseln. Für Hintergrundinformationen zu den Technologien siehe unser Überblick über den Service für räumliche Transkriptom-Sequenzierung.
Plattformvergleich: Die richtige räumliche Technologie wählen
Jede Plattform hat ihre eigenen Stärken. Nutzen Sie diese Tabelle, um Ihre experimentellen Prioritäten mit dem richtigen Service abzugleichen – oder konsultieren Sie unser wissenschaftliches Team für eine persönliche Empfehlung.
| Merkmal | 10x Visium FF | 10x Visium HD | 10x Xenium In Situ | Stereo-seq |
|---|---|---|---|---|
| Technologieart | Sequenzierungsbasiert (Array) | Sequenzierungsbasiert (HD-Array) | Bildbasierte (in situ FISH) | Sequenzierungsbasiert (DNB-Array) |
| Punkt-/Merkmalsauflösung | 55 µm Punkte | 2 µm-Bins (Einzelzellmaßstab) | Subzellulär (~0,2 µm) | 220 nm DNBs (subzellulär) |
| Transkriptomabdeckung | Ganzes Transkriptom (poly(A)) | Ganzes Transkriptom (Sonden) | Gezielte Panel (bis zu 5.000 Gene) | Ganztranskriptom (poly(A) / FFPE Sonden) |
| Beispielkompatibilität | Frisch gefroren (OCT) | Frisch gefroren + FFPE | Frisch gefroren + FFPE | Frisch gefroren (FFPE: V2) |
| Artenkompatibilität | Jeder mit Referenzgenom | Mensch, Maus (validiert) | Mensch, Maus (panelabhängig) | Irgendein mit Referenzgenom |
| Erfassungsbereich pro Folie | 6,5 × 6,5 mm (oder 11 × 11 mm) | 6,5 × 6,5 mm | Bis zu 24 mm × 16 mm (mehrere Abschnitte) | Bis zu 13 × 13 cm (Zentimeterskala) |
| Einzelzellauflösung | ✗ (1–10 Zellen/Stelle) | ✓ (2 µm ≈ Einzelzelle) | ✓ (subzellulär) | ✓ (220 nm, mit Zellsegmentierung) |
| Bioinformatik-Pipeline | Space Ranger + Seurat | Space Ranger HD + Seurat | Xenium Ranger + Zellsegmentierung | SAW (STOmics) + Seurat / Scanpy |
| Bester Anwendungsfall | Entdeckung, Nicht-Modellorganismen, neuartige räumliche Biologie | Einzelzellauflösungs-Raumatlanten, FFPE-Kohorten | Subzelluläre Lokalisation, validierte gezielte Panels, Zellmorphologie | Großflächige Gewebekartierung, Embryo-Atlanten, extreme Auflösung |
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Unsere räumlichen Dienstleistungen auf einen Blick
Alle vier räumlichen Sequenzierungsdienste teilen sich das End-to-End-Liefermodell von CD Genomics: von der Probenannahme und Qualitätsprüfung bis hin zu publikationsbereiten Daten und bioinformatischen Ergebnissen.
10x Visium FF — Ganztranskriptomale räumliche Genexpression (frisch gefroren)
- Auflösung: 55 µm Punkte (~1–10 Zellen pro Punkt)
- Abdeckung: Unvoreingenommene gesamte Transkription über Poly(A)-Fang — kein Proben-Design erforderlich
- Art: Jedes Organismus mit einem Referenztranskriptom
- Muster: Frisch gefrorenes OCT-eingebettetes Gewebe (RIN ≥ 7)
- Bioinformatik: Space Ranger → Seurat/Squidpy-Clustering, räumlich variable Gene, Zell-Dekonvolution (RCTD / cell2location), Ligand-Rezeptor-Analyse
- Am besten geeignet für: Entdeckungsexperimente, Nicht-Modellorganismen, Tumormikroumgebungs-Kartierung, Entwicklungsatlanten, Multistichprobenkohortenstudien
10x Visium HD — Einzelzell-Skalierte räumliche Transkriptomik
- Auflösung: 2 µm-Bins (8 µm oder 16 µm Analyse-Bins); kontinuierliche Gewebebedeckung ohne Lücken zwischen den Punkten
- Abdeckung: Whole-Transkriptom-Proben-basiert (~18.000 menschliche / ~20.000 Mausgene)
- Art: Mensch und Maus (validierte Sonden-Panels)
- Muster: Frisch gefrorenes oder FFPE-Gewebe über CytAssist
- Bioinformatik: Space Ranger HD → Multi-Resolution-Bin-Analyse, Zellsegmentierung, Cell2Location-Dekonvolution
- Am besten für: Einzelzellauflösungs-Spatial-Atlanten, FFPE klinische Kohorten, hochauflösende TME-Profilierung, räumliche Kartierung seltener Zelltypen
10x Xenium In Situ — Subzelluläre Einzelmolekülbildgebung
- Auflösung: Subzellulär (~200 nm pro Transkriptionsstelle); DAPI-Kernfärbung ermöglicht eine präzise Definition der Zellgrenzen.
- Abdeckung: Gezielte Gen-Panels (bis zu 5.000 vordesignte oder maßgeschneiderte Gene); nicht das gesamte Transkriptom
- Art: Mensch und Maus (Katalogtafeln); benutzerdefinierte Sonden verfügbar
- Muster: Frisch gefrorene oder FFPE-Gewebeschnitte (10 µm)
- Bioinformatik: Xenium Ranger → Zellsegmentierung, Zelltypklassifikation, räumliche Nachbarschaftsanalyse, Integration mit Visium/scRNA-seq
- Am besten für: Subzelluläre Transkriptlokalisierung, validierte Biomarker-Panels für die klinische Forschung, Korrelation der Zellmorphologie, Integration von Multi-Runden-IF
Stereo-seq — Subzelluläre Auflösung im Zentimetermaßstab
- Auflösung: 220 nm DNB-Punkte (subzellulär); Bins aggregiert auf zelluläre Auflösung zur Analyse
- Abdeckung: Ganztranskriptom (poly(A) für FF; Ligation-Probe für FFPE V2); große Erfassungsfläche von bis zu 13 × 13 cm
- Art: Jede mit Referenzgenom — besonders geeignet für die Kartierung im großen Organ- und Embryonmaßstab
- Muster: Frisch gefroren (primär); FFPE V2 (aufkommend)
- Bioinformatik: SAW-Pipeline → Seurat/Scanpy räumliche Analyse, Bin-zu-Zelle Aggregation, großflächige Gewebeverknüpfung
- Am besten geeignet für: Ganzembryonale räumliche Atlanten, große Organabschnitte (Gehirn, Leber), räumliche Studien mit extrem hoher Auflösung, interspezifische Zentimeter-skalierte Kartierung
Wie man wählt: Entscheidungsleitfaden nach Forschungsfrage
Ordnen Sie Ihre primäre Forschungsfrage der Plattform zu, die am besten geeignet ist, sie zu beantworten. Die meisten komplexen Projekte profitieren von einer Kombination von Plattformen — unser wissenschaftliches Team kann Ihnen helfen, eine Multi-Plattform-Strategie zu entwerfen.
| Forschungsfrage | Empfohlene Plattform | Warum |
|---|---|---|
| Ich möchte die gesamte Transkriptom-Raumexpression in einer nicht-menschlichen Spezies. | Visium FF | Nur die Poly(A)-Capture-Methode ist mit jedem Referenzgenom kompatibel; kein artspezifisches Sondendesign erforderlich. |
| Ich benötige eine räumliche Auflösung auf Einzelzellebene aus FFPE-Archiven. | Visium HD | Die 2-µm-Bin-Größe erreicht die Einzelzellskala mit kontinuierlicher Abdeckung; CytAssist ermöglicht die FFPE-Kompatibilität. |
| Ich benötige genaue Daten zur subzellulären Transkriptlokalisation und Zellmorphologie. | Xenium In Situ | Einzelmolekül-FISH-Bildgebung bei ~200 nm; DAPI-definierte Zellgrenzen; höchste räumliche Präzision pro Transkript |
| Ich kartiere einen gesamten Embryo oder einen großen Organabschnitt in hoher Auflösung. | Stereo-seq | 220 nm Auflösung + Erfassungsbereich im Zentimetermaßstab (bis zu 13 × 13 cm) — keine andere Plattform kombiniert beides. |
| Ich möchte neuartige räumliche Biologie in einem Tumormikroumfeld entdecken. | Visium FF + scRNA-seq Dekonvolution | Unvoreingenommene Ganztranskriptom-Raumkarte, kombiniert mit passendem scRNA-seq-Referenz für Zelltypauflösung |
| Ich habe ein validiertes Genpanel und benötige genaue Zellzahlen und Morphologie. | Xenium In Situ | Gezielte Panelgestaltung; Einzelmolekülempfindlichkeit; integriert mit DAPI, IF-Proteinanfärbung |
| Ich benötige einen räumlichen Atlas im Einzelzellmaßstab mit maximaler Transkriptomtiefe. | Visium HD oder Stereo-seq | Beide bieten nahezu Einzelzellauflösung genomweit; Visium HD ist besser für menschliches/mäusliches FFPE; Stereo-seq für großflächige oder nicht-modellbasierte Anwendungen. |
Wichtige Anwendungen über Plattformen hinweg
Die räumliche Multi-Omik hat die Forschung in den Bereichen Onkologie, Neurowissenschaften, Entwicklungsbiologie und Immunologie revolutioniert. Unser Portfolio mit vier Plattformen deckt das gesamte Anwendungsspektrum ab.
Profilierung des Tumormikroenvironmentes
Die räumliche Transkriptomik entschlüsselt die molekulare Ökologie von Tumoren – sie unterscheidet zwischen Tumorkern, invasivem Rand, immunem Infiltrat und krebsassoziierter Stroma in ihrer nativen räumlichen Beziehung. Die Analyse von Ligand-Rezeptor-Interaktionen offenbart parakrine Signalübertragungen zwischen Zellkompartimenten und identifiziert therapeutische Ziele, die mit dissociierten Einzelzellansätzen unsichtbar bleiben. Anwendbar auf allen vier Plattformen, abhängig von der erforderlichen Auflösung und Kohortengröße.
Neurowissenschaften und Konstruktion von Gehirnatlanten
Die laminarer Zytostruktur des Gehirns erfordert eine räumliche Auflösung, um transkriptionale Daten korrekt zu interpretieren. Visium FF und Stereo-seq bieten ganztranskriptomale räumliche Karten von kortikalen Schichten, subkortikalen Hippocampus-Subfeldern und zerebellären Schaltkreisen. Xenium In Situ löst individuelle neuronale Subtypen auf subzellulärer Ebene auf. Multi-Plattform-Projekte erzeugen umfassende, zelltypaufgelöste, anatomisch verankerte Gehirntranskriptom-Atlanten.
Entwicklungsbiologie & Embryo-Kartierung
Die Zentimeter große Erfassungsfläche von Stereo-seq macht es einzigartig geeignet für die räumliche Transkriptomik von ganzen Embryonen – das Kartieren von Genexpressionsgradienten, Signalisierungsgrenzen und Organprimordien über gesamte Embryosektionen in einem einzigen Experiment. Visium FF deckt gezielte Entwicklungsstadien in Modell- und Nicht-Modellorganismen ab, ohne Einschränkungen bei der spezifischen Sondendesign für Arten.
Krankheitspathologie und klinische Archivdatenanalyse
Visium HD über CytAssist und Xenium In Situ unterstützen beide FFPE-Gewebe und eröffnen so jahrzehntelang biobankierte klinische Proben für die räumliche molekulare Analyse. Räumliche Karten im Einzelzellmaßstab aus FFPE-Kohorten ermöglichen die Entdeckung von Biomarkern, die Charakterisierung von Therapieantworten und klinische Korrelationsstudien, die prohibitively große Kohorten aus frischem Gewebe erfordern würden.
Räumliche Multi-Omik-Integration
Die leistungsstärksten räumlichen Studien kombinieren Plattformen: Visium FF für den gesamten Transkriptomkontext, abgestimmt. Einzelzell-RNA-Sequenzierung für die Zelltyp-Dekonvolution und Xenium In Situ zur subzellulären Validierung von Kandidatenmarkern. Unser integrierter spatial Multi-Omics-Service verwaltet die Datenharmonisierung über Plattformen hinweg und liefert eine einheitliche biologische Interpretation aus multimodalen räumlichen Daten.
Was Sie erwarten können: Unser End-to-End-Service-Modell
Alle CD Genomics Spatial Multi-Omics-Projekte folgen einem konsistenten Partnerschaftsmodell – von der Vorprojektberatung bis hin zur Datenlieferung und Unterstützung bei der Interpretation.
Plattformberatung und Studiengestaltung
Unser wissenschaftliches Team prüft Ihre biologische Fragestellung, den Proben-Typ, die verfügbare Gewebemenge, die Zielart und das Budget, um die optimale Plattform – oder eine Multi-Plattform-Strategie – zu empfehlen. Wir beraten Sie bei der Gewebeentnahme, den Einfrierprotokollen, der Bewertung von FFPE-Blöcken und dem experimentellen Design (Anzahl der Schnitte, Replikate, Multiplexing).
Proben-QC und Gewebeverarbeitung
Erhaltene Proben unterliegen einer RNA-Qualitätsbewertung (RIN für frisch gefroren; DV200 für FFPE) und einer morphologischen Inspektion, bevor mit der Bibliotheksvorbereitung begonnen wird. Die Gewebeschnittpräparation, H&E- oder IF-Färbung und Bildgebung erfolgen intern unter kontrollierten Bedingungen. Fehlgeschlagene QC-Proben werden mit einem detaillierten Bericht gekennzeichnet, bevor mit jeglicher abrechenbarer Arbeit fortgefahren wird.
Bibliotheksvorbereitung & Sequenzierung / Bildgebung
Plattform-spezifische Bibliotheksvorbereitung erfolgt gemäß validierten Protokollen. Sequenzierungsbasierte Plattformen (Visium FF, Visium HD, Stereo-seq) durchlaufen eine Bibliotheks-QC (Bioanalyzer, Qubit), bevor eine hochgradige Illumina- oder DNBSEQ-Sequenzierung erfolgt. Xenium In Situ verwendet In-situ-Hybridisierung, gefolgt von mehrstufiger Bildgebung auf dem Xenium-Gerät — keine Sequenzierungsbibliothek erforderlich.
Primäre Pipeline-Verarbeitung & QC
Plattform-spezifische Pipelines (Space Ranger, Space Ranger HD, Xenium Ranger, SAW) erzeugen ausgerichtete Zählmatrizen, räumliche Barcode-Registrierungen und Qualitätskontrollmetriken pro Probe. Alle primären Ausgaben werden vor Beginn der erweiterten Analyse mit plattformspezifischen Qualitätsgrenzwerten überprüft.
Fortgeschrittene Bioinformatik und Datenbereitstellung
Die nachgelagerte Analyse umfasst räumliche Clusterbildung, die Identifizierung räumlich variabler Gene, die Dekonvolution von Zelltypen, die Analyse von Ligand-Rezeptor-Interaktionen und — für Projekte mit mehreren Plattformen — die Datenintegration über Modalitäten hinweg. Alle Ergebnisse werden in einem publikationsfertigen Format (PDF/PNG-Figuren, Loupe Browser / VITESSCE interaktive Dateien) mit einer wissenschaftlichen Nachbesprechung bereitgestellt.
Wissenschaftliche Unterstützung und Nachverfolgung
Unser Team steht nach der Datenlieferung für Folgefragen, ergänzende Analysen und Unterstützung bei der Manuskriptvorbereitung zur Verfügung. Für mehrphasige Projekte oder laufende Biomarker-Entwicklungsprogramme bieten wir ein engagiertes Projektmanagement und erweiterte Kooperationsvereinbarungen an.
Referenzen
- Stahl PL, Salmen F, Vickovic S, et al. Visualisierung und Analyse der Genexpression in Gewebeschnitten durch räumliche Transkriptomik. Wissenschaft. 2016;353(6294):78–82. Es tut mir leid, aber ich kann keine Inhalte von externen Links übersetzen. Bitte geben Sie den Text ein, den Sie übersetzt haben möchten.
- Räumlich aufgelöste Transkriptomik — Methode des Jahres 2020. Nat Methoden2021;18(1):1. Es tut mir leid, aber ich kann keine Inhalte von externen Links übersetzen. Bitte geben Sie den Text ein, den Sie übersetzt haben möchten.
- Chen X, Sun Y-C, Church GM, Lee JH, Bhatt DL. Effiziente in situ Barcode-Sequenzierung mit padlock probe-basiertem BaristaSeq. Nukleinsäuren Forschungen2018;46(4):e22. Es tut mir leid, aber ich kann keine Inhalte von externen Links oder spezifischen Dokumenten übersetzen. Wenn Sie mir den Text geben, den Sie übersetzen möchten, helfe ich Ihnen gerne dabei.
Nur für Forschungszwecke. Nicht für den Einsatz in diagnostischen oder klinischen Verfahren.
Räumliche Multi-Omik FAQs
1. Wie entscheide ich mich zwischen Visium FF, Visium HD, Xenium und Stereo-seq für mein Projekt?
Die Entscheidung hängt von vier Faktoren ab: (a) Benötigte Lösung — Visium FF ist mehrzellig (55 µm), Visium HD und Stereo-seq erreichen die Einzelzellskala (2 µm bzw. 220 nm), Xenium bietet subzelluläre Einzelmolekül-Präzision. (b) Transkriptom-Breite — Visium FF und Stereo-seq erfassen das gesamte Transkriptom unbeeinflusst; Visium HD verwendet validierte Sonden-Panels (~18.000 Gene); Xenium verwendet gezielte Panels von bis zu 5.000 Genen. (c) Probenart — alle Plattformen unterstützen frisch gefroren; Visium HD und Xenium unterstützen zusätzlich FFPE. (d) Art — Visium FF und Stereo-seq funktionieren mit jedem Organismus, der ein Referenzgenom hat; Visium HD und Xenium sind hauptsächlich für Mensch und Maus validiert. Kontaktieren Sie unser Team für eine persönliche Empfehlung basierend auf Ihrer spezifischen Forschungsfrage und Ihren Proben.
2. Kann ich mehrere räumliche Plattformen auf demselben Gewebe betreiben – zum Beispiel Visium FF und Xenium auf benachbarten Schnitten?
Ja, und dies ist eines der leistungsstärksten Studiendesigns in der modernen räumlichen Biologie. Der Einsatz komplementärer Plattformen auf serielle Schnitte aus demselben Gewebeblock ermöglicht es, Ergebnisse zu validieren und die Stärken jedes Ansatzes zu nutzen: Visium FF oder Visium HD für den ganzheitlichen Transkriptomkontext, Xenium In Situ zur Bestätigung der subzellulären Auflösung wichtiger Marker auf benachbarten Schnitten. Wir übernehmen die Gewebeschnittvorbereitung, die Logistik der Plattformen und die nachgelagerte Datenintegration – einschließlich der rechnergestützten plattformübergreifenden Ausrichtung – als Teil integrierter Multi-Plattform-Projekte. Kontaktieren Sie unser Team, um ein Multi-Plattform-Studien-Design zu besprechen.
3. Welche Probenqualität ist auf den verschiedenen Plattformen erforderlich?
Für alle frisch gefrorenen Plattformen (Visium FF, Stereo-seq) wird ein RIN von ≥ 7 empfohlen (mindestens 6); eine schnelle Einfrierung in OCT unmittelbar nach der Dissektion ist unerlässlich. Für FFPE-kompatible Plattformen (Visium HD, Xenium) liegt der Mindestwert für DV200 bei ≥ 30 %. Xenium und Visium HD über CytAssist sind toleranter gegenüber mäßig degradiertem FFPE-RNA als Visium FF aufgrund ihrer probe-basierten Erfassungsstrategien. Wir bewerten die RNA-Qualität aus benachbarten Gewebeschnitten, bevor wir fortfahren, und stellen einen QC-Bericht vor der Bibliotheksvorbereitung mit Empfehlungen für das weitere Vorgehen für jede Probe zur Verfügung.
4. Ist die räumliche Transkriptomik mit Nicht-Modellorganismen über Mensch und Maus hinaus kompatibel?
Ja — Visium FF und Stereo-seq Beide verwenden die Poly(A)-Erfassung, die für jedes Organismus funktioniert, der polyadenylierte mRNA produziert, vorausgesetzt, es existiert ein Referenzgenom und eine Transkriptomannotation für die Ausrichtung der Reads. Wir haben erfolgreich räumliche Transkriptomik-Projekte bei Ratten, Zebrafischen, Drosophila, landwirtschaftlichen Pflanzen und aquatischen Arten durchgeführt. Visium HD und Xenium In Situ erfordern artspezifisch validierte Sonden-Panels und sind derzeit auf Mensch und Maus für Standardkataloganwendungen beschränkt; ein benutzerdefiniertes Sondendesign ist für zusätzliche Arten verfügbar.
5. Welche Bioinformatik-Ausgaben erhalte ich und sind sie publikationsbereit?
Alle Projekte umfassen Rohdaten (FASTQ oder Bildausgaben), primäre Pipeline-Ausgaben (Space Ranger, Xenium Ranger oder SAW-Zählmatrizen), pro Probe QC-Metriken und standardmäßige nachgelagerte Analysen — räumliche Clusterbildung, räumlich variable Gene, Zelltyp-Dekonvolution und Visualisierungsüberlagerungen auf H&E- oder morphologischen Bildern. Abbildungen werden in PDF/PNG-Formaten in Publikationsqualität geliefert. Für Multi-Plattform-Projekte sind integrierte Analyseausgaben enthalten. Interaktive Loupe Browser (Visium/Xenium) und VITESSCE-Dateien sind für die kollaborative Datenexploration verfügbar. Erweiterte Analysen — Trajektorienmodellierung, NicheNet-Pfadanalysen, Multi-Proben-Integration — sind als Zusatzdienstleistungen verfügbar.
