10xGenomics自2016年推出首款Chromium分析以来，单细胞产品一直在稳步增加，可分析的样本类型也在不断扩展。2024年2月8日在年度基因科学与技术的盛会AGBT 2024上，10x Genomics更新了单细胞技术突破。全新的GEM-X技术不仅为扩大创新和应用支持提供了坚实基础，更开创了新一代的单细胞技术！随着试剂和微流控芯片结构的优化，承载GEM-X技术的Chromium单细胞基因表达(3’)和Chromium单细胞免疫分析(5’)解决方案变得更灵敏、更强劲、通量更高。
新一代单细胞技术GEM-X技术简介
Chromium单细胞利用微流体“双十字”交叉系统，将含barcode的凝胶珠（GelBeads）、细胞和酶的混合物、油二者混合，形成GEMs（油包水的微体系）。GEMs形成后，细胞裂解，凝胶珠自动溶解释放大量barcode 序列，随后mRNA逆转录产生带有10x barcode和UMI信息的cDNA，构建标准测序文库，其中10x barcode用于区分细胞，UMI用于mRNA的定量。
与之前的3’v3.1版本相比，GEM-X优化了微流控芯片，在较小的体积下产生两倍的GEM，将多胞率降低两倍，并提高细胞捕获率。同时GEM-X微流控芯片还支持更快、更强大的细胞分区。更短的运行时间减少了对细胞应激基因的影响，也能够保留更多脆弱的细胞类型。
新一代单细胞技术GEM-X优势
新一代单细胞技术Chromium GEM-X与Chromium X/iX仪器无缝整合。与之前的3’v3.1版本相比，这项技术的特点包括：
▪细胞捕获效率提升至 80%；
▪多胞率降低至现有平台的1/2；
▪检测基因数增加70%，UMI数增加140%；
▪对脆弱细胞的检测力提升，尤其是中性粒细胞；
▪更快的运行时间不会对细胞应激产生负面影响；
▪芯片设计的改进减少了堵孔并提高了成功率。
所有这些优势集中在一起，可以获得更高质量的单细胞RNA测序数据。实测细胞数的增加和检测到的基因数的提升，不仅能够检测出更加丰富的细胞类群，而且在数据分析过程中，也能够改善单细胞数据聚类分群的结果，能够大大提高细胞聚类分群的分辨率。此外，对于5’免疫分析试剂盒，GEM-X的优势在于能够获得更多V(D)J信息，包括利用丰富的V(D)J转录本揭示更多的独特克隆型。
新一代Chromium GEM-X示例数据展示
目前伯豪生物已经基于高通量单细胞RNA文库制备试剂盒GEM-X开展了正式的项目实验。下面具体展示人的PBMC样本和肿瘤组织样本基于GEM-X进行单细胞3’RNA测序的数据。数据结果显示，PBMC样本实测细胞数达到1万以上，PBMC样本的中位基因数达到3000左右。肿瘤组织的实测细胞数也在1万左右，中位基因数高达5600多。
1.人PBMC样本数据展示
2.人肿瘤组织样本数据展示
3.不同版本Chromium单细胞RNA测序数据比较
选取相同的组织类型使用不同版本Chromium试剂盒（3’v3.1vsGEM-X）进行单细胞3’RNA测序数据比较。数据比较显示，与3’v3.1版本试剂相比，GEM-X实测到的细胞数及中位基因数都有着明显的提升。
