空間組學經歷了從單細胞轉錄組到多模態空間組學的爆發式發展,是解析生命現象、探究疾病機制的核心工具。隨著技術快速迭代,該領域逐漸顯現出技術創新與臨床應用之間的明顯斷層,還面臨高額成本、技術穩健性不足等諸多痛點。如何系統理解、科學評價并合理應用空間組學技術,成為亟待解決的問題。
近日,深圳理工大學教授曹罡、科研助理教授吳小鳳與華中農業大學副研究員戴金霞團隊合作,在《科學進展》上發表綜述文章。團隊從本質原理出發構建系統性技術框架與科學評價體系,為空間組學從技術爆發走向臨床落地提供了“方法學指南”,有望推動生命科學與精準醫學領域的技術應用革新。
研究團隊跳出傳統研究思路,以空間信息編碼機制為核心,通過多維度創新設計,為空間組學技術的研究與應用搭建起完整研究體系:
一是原理化分類。文章摒棄了按平臺名稱、應用場景羅列的傳統方式,從“空間信息如何被記錄與解析”的本質出發,對空間組學技術進行結構化分類,揭示技術創新的內在邏輯。
二是核心參數拆解。文章系統分析了微陣列間距、探針化學性質、組織滲透深度等關鍵技術參數,明確其對數據質量的協同影響機制,為實驗設計提供精準依據。
三是多維度評估框架。該文章提出了包含空間分辨率、檢測通量、檢測效率、組學兼容性、模態兼容性在內的全維度平臺評價體系,實現技術平臺的科學選型。
四是計算方法梳理。文章整合了空間去卷積算法、細胞邊界識別、多模態整合、空間網絡建模等核心計算方法,構建起空間組學數據處理的完整體系。
研究團隊通過技術優化與標準化流程,將傳統病理切片從單純的形態學觀察,升級為分子級別地圖,讓空間組學技術能夠真正回歸臨床價值,進一步為精準醫學的發展提供核心技術支撐,并有望在腫瘤、神經疾病等重大疾病的診斷與治療中發揮關鍵作用。
相關論文信息:https://doi.org/10.1002/advs.202520806
空間組學經歷了從單細胞轉錄組到多模態空間組學的爆發式發展,是解析生命現象、探究疾病機制的核心工具。隨著技術快速迭代,該領域逐漸顯現出技術創新與臨床應用之間的明顯斷層,還面臨高額成本、技術穩健性不足等諸......
空間組學經歷了從單細胞轉錄組到多模態空間組學的爆發式發展,是解析生命現象、探究疾病機制的核心工具。隨著技術快速迭代,該領域逐漸顯現出技術創新與臨床應用之間的明顯斷層,還面臨高額成本、技術穩健性不足等諸......
近日,深圳理工大學教授曹罡團隊聯合多個團隊在《基因組生物學》發表最新成果,推出了一款面向空間組學和分子病理的新型人工智能工具——U-FISH。該工具是首個集成大語言模型交互的FISH和空間組分析工具,......
近日,賽納生物科技(北京)有限公司(以下簡稱“賽納生物”)與蘇州德運康瑞生物科技有限公司(以下簡稱“德運康瑞”)簽署戰略合作協議,將在空間組學領域展開深度合作,共同構建“高通量測序+空間組學”全流程解......
中國科學院生物物理研究所劉江研究組與中國農業大學柯玉文研究組近期構建了小鼠腎臟的單細胞空間轉錄組圖譜,揭示了細胞通訊在腎臟結構建立與維持過程中的調控作用。相關論文于1月17日發表于《創新》(TheIn......
近年來,空間組學技術成為解析組織異質性和復雜細胞相互作用的重要工具。尤其是,空間轉錄組學在胚胎發育、神經科學和疾病機制研究中展現出潛力。作為直接執行生物功能的核心分子,蛋白質的空間分布研究在技術上面臨......
導讀幾乎所有看似無限復雜的生物學都發生在三維空間中。在生物體內,細胞必須在三維組織中相互作用和組合,每個細胞的位置與其固有性質一樣重要,決定著組織的功能或疾病的功能障礙。因此,即使在研究簡單生物體或單......
近期,中國科學院上海營養與健康研究所李虹研究組在《肝臟病學雜志》(JournalofHepatology)上,發表了題為Single-cellandspatiallyresolvedtranscrip......
近期,中國科學院上海營養與健康研究所李虹研究組在《肝臟病學雜志》(JournalofHepatology)上,發表了題為Single-cellandspatiallyresolvedtranscrip......
......