近日，赛陆团队在 《Nature Communications》 (IF=18.1) 上发表了题为 “Sequencing-based spatial transcriptomics with high sensitivity” 的研究论文。该研究开发了一种新型空间转录组技术SalusSTS^®，在保持~1μm空间分辨率的同时，通过独家专利技术将表面探针密度大幅提升至~55,000probes/μm²，显著提高了分子捕获效率，在小鼠睾丸测试中创纪录地达到每10×10μm²区域高达~14,000UMI的超高捕获效率，目前赛陆已基于该技术完成商业化产品落地。

一、传统测序型空间转录组的技术局限

哺乳动物细胞通常含有10⁵–10⁶个mRNA分子，而现有空间组学方法在相当于单细胞大小的单位面积（10×10 μm²）内，通常仅能检测到几百至一千个转录本，这种较低的捕获效率在后续数据解读中会带来多重负面影响：

· 难以精准识别与分类低丰度细胞，容易遗漏稀有细胞亚型。

· 丢失低表达的关键调控基因。

· 由于相关表达基因的漏检，导致计算出的细胞间通讯网络失真。

· 易受测序错误或非特异性结合等背景噪音的干扰。

二、SalusSTS^®的核心设计：高密度固相捕获芯片 

研究团队从热力学平衡动力学出发，证明了提高单位面积内的初始表面捕获探针浓度是提升捕获效率的关键。基于此，研究团队设计了SalusSTS^®捕获芯片：

· 高密度引物修饰：利用一种具有自主专利的聚合物层修饰玻璃基底表面，使表面连接引物密度达到200000/μm²。

· 55000/μm²探针密度：经桥式PCR扩增后，在芯片表面形成了空间条形码（SBC）探针簇，使有效捕获探针的平均表面浓度达到55000±10000/μm²，显著高于现有同类技术。

图1：探针密度对比

三、多组织样本评估与性能对比

研究团队将SalusSTS^®应用于小鼠睾丸、脑及肝脏等组织，并在相似测序饱和度下与公开的现行空间技术（Visium HD、Stereo-seq、Open-ST、Slide-seq等）进行了对比：

1. 小鼠睾丸：高灵敏度全景捕获

在小鼠睾丸组织切片中，在测序饱和度仅为0.43的较低水平下，SalusSTS^®在每10×10μm²区域内捕获了中位数达13834个UMI和4199个Gene。其聚类结果与已发表的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据集具有高度的一致性（ARI得分为0.66，显著高于Slide-seq的0.36）。

图2：小鼠睾丸捕获情况及共聚类

2. 小鼠半脑：精细区分皮层亚层

在小鼠半脑切片中，SalusSTS^®在10×10μm²区域内捕获了2851个UMI和1340个Gene（饱和度0.46）。该数据精确还原了海马体复杂的空间解剖结构及标志基因，并能清晰观察到皮层中极薄的L6b皮层亚层（以Ccn2表达为标志）；这些标记基因的分布与其各自的解剖学区域展现出高度的一致性，与艾伦脑图谱（Allen Brain Atlas）的原位杂交（ISH）数据非常相似。

图3：空转marker基因分布与ISH数据对比

3. 小鼠肝脏：重塑肝脏代谢分区

在小鼠肝脏样本中，SalusSTS^®捕获了4764个UMI和1516个Gene（饱和度0.70）。利用测得的肝脏区室特异性基因计算分区得分，成功在UMAP空间中展示了沿“门静脉-中央静脉”轴的空间转录组连续梯度变化，将传统的“三区”肝小叶模型精细化为5层代谢带分层结构。

图4：肝脏分层结构

四、高捕获效率带来的生物学分析优势

· 微小结构与rare cell（稀有细胞）的原位捕捉：首次在2×2μm²的真实亚细胞级分辨率下对小鼠睾丸进行RCTD空间反卷积注释，不仅实现了临近生精小管支持细胞（Sertoli Cells）的有效分离，还清晰揭示了数量稀少、呈网格状单层排列的管周肌样细胞（Myoid Cells）的真实空间组织结构。

· 局部微环境与病理异常的精准关联：在睾丸样本的局部区域揭示了巨噬细胞与间质细胞的局部富集，并伴随精子细胞的缺失。GO富集分析表明该区域巨噬细胞激活与MHC表达显着上调，提示局部炎症发生。

· 细胞通讯计算的完整性：利用CellChat进行通讯分析，SalusSTS^®成功识别出3242个intercellular通讯网络；而当将数据人为下采样至传统技术的几百UMI水平时，由于关键配受体表达基因缺失，可检测出的通讯网络直接归零。

· 严格的空间扩散控制：通过对小鼠嗅球和海马体特定条带状神经元标志基因（如 Calb2, Prox1, Atp2b1 等）进行截面空间表达扩散分析，SalusSTS^®在海马CA1区Atp2b1的半高全宽（FWHM）测试约为60μm，证明该技术在分子原位锁定的性能上表现优异。

图5：marker基因扩散分析

五、结论与展望

综上所述，SalusSTS^®系统以Salus测序平台为基础，通过创新的高分子修饰基底及高密度桥式PCR扩增工艺，在实现~1μm空间分辨率的同时，大幅改善了测序型空间转录组技术分子捕获效率低的普遍痛点。该系统在小鼠睾丸、中枢神经组织（脑）以及上皮器官（肝脏）等多种不同胞外基质性质的组织样本中均表现出良好的鲁棒性与适配度，为后续在肿瘤免疫、发育谱系、转化医学等领域的亚细胞级机制探索奠定了严谨的技术支撑。

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关于赛陆

赛陆是国家高新技术企业和国家专精特新小巨人企业，专注于开发自主知识产权的上游测序平台、超分辨空间组学平台和固相基因芯片检测平台，实现基因组学、空间组学以及基因芯片产品的自主开发及科研临床端转化。公司突破了以往测序和组学产品在通量、成本、分辨率、自动化等方面的瓶颈，取得国家药监局NMPA三类医疗器械注册证、欧盟CE-IVDR等多项关键认证。公司发展迅速，现拥有国际领先的测序、组学和芯片平台，可以为中下游应用提供全面的解决方案，产品畅销海内外。 

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