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乐备实LabEx

铁虫 (小有名气)

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[交流] 空间组学入门：GeoMx® DSP核心原理、实验流程与科研应用

GeoMx® Digital Spatial Profiler（DSP）是一款整合高精度组织影像扫描与原位定量检测技术的前沿空间组学平台，设备搭载20X成像放大倍率，兼容FITC、CY3、Texas Red、CY5四大荧光检测通道，能够捕捉高分辨率的组织空间细节。该技术可精准实现约1200种靶标蛋白、近20000个基因的全转录组空间原位表达谱检测，激光激活精度可达10μm，极大保障了微观组织检测的精准度。在样本适配性层面，GeoMx® DSP具备极强的通用性，可稳定适配FFPE样本、新鲜冻存样本、临床手术及穿刺样本、组织阵列芯片（TMA）等各类常见生物样本。迭代升级后的全新DSP实验体系，支持单张组织切片同步完成蛋白质与RNA的空间原位表达信息检测，有效提升实验整体效率，最大化利用珍贵的组织切片样本资源。本文将系统性阐述GeoMx® DSP的核心工作原理、完整实验流程与主流科研应用场景，清晰阐释该技术的实操逻辑与科研价值，明确其数据成果可覆盖的各类研究方向与应用场景，文末同步附上官方送样单下载渠道。

GeoMx® DSP核心工作原理
GeoMx® DSP依托特异性标记与靶向释放测序的核心逻辑实现空间组学检测。实验前期需对组织切片进行预处理，通过免疫荧光抗体与搭载DSP barcode的RNA探针共同孵育，完成样本靶标位点的特异性标记。随后借助显微成像系统扫描获取完整的组织荧光影像，科研人员可结合研究需求，精准圈选样本中需要重点分析的感兴趣区域（ROI）。完成区域筛选后，通过UV紫外照射处理，精准释放并富集收集ROI区域内探针携带的DSP barcode标签序列。将收集得到的barcode序列构建测序文库并开展高通量测序，即可反向对应匹配样本内的基因信息，精准解析各类基因的空间原位表达水平与表达特征。

GeoMx® DSP完整实验工作流程
为帮助科研人员清晰掌握GeoMx® DSP上机实验的全流程逻辑与周期规划，下文以组织切片RNA空间原位表达检测为核心场景，结合实操时序拆解从样本预处理到数据产出的完整实验链路，清晰呈现各阶段核心操作与耗时安排。

（1）实验前期的样本染色环节整体耗时1至2天

（2）染色完成后即可进入ROI圈选阶段，该操作集中在实验第二天完成

（3）ROI区域划定完成后，同步开展UV光照射处理，靶向激活并释放目标区域内的Oligo标签，随后完成标签的吸取与富集收集，该阶段操作跨度为第二天至第三天。

（5）在实验第三天统一完成PCR建库与磁珠纯化操作，去除杂质、纯化有效文库，保障后续测序数据的质量。

（6）NGS数据处理及分析

测序完成后进入数据处理与分析阶段，仪器产出的FASTQ原始文件，可通过GeoMx® NGS Pipeline小程序自动转换生成数字计数DCC文件，将该文件上传至GeoMx® DSP配套分析仪器后，即可启动专业化数据分析工作。平台具备图像与数据联动匹配的特性，调取任意ROI区域的空间定量数据时，系统可自动匹配展示对应位置的组织成像图片，双向联动、直观可视。数据分析结果支持多样化可视化输出，可根据科研需求生成火山图、箱形图等各类统计图表，全方位呈现样本基因与蛋白的空间表达差异特征。

GeoMx® DSP主要科研应用领域
成熟的GeoMx® DSP技术模块覆盖多领域科研场景，目前已广泛应用于免疫学机制研究、免疫肿瘤学分析、神经退行性疾病探究、神经炎症机制解析等核心研究方向，为基础科研与转化医学研究提供强有力的技术支撑。

在肿瘤与免疫研究领域，该技术能够精准刻画复杂的肿瘤微环境结构，清晰区分不同细胞亚群的空间分布特征与表达差异，助力科研人员筛选可预测临床治疗效果的特异性生物标志物。同时可深度解析肿瘤免疫调控机制，揭示各类靶向药物、免疫药物的作用靶点与分子作用机制，为肿瘤药物研发、治疗方案优化提供空间维度的数据支撑。

在神经科学研究领域，GeoMx® DSP可针对神经退行性病变、神经炎症等疾病模型，挖掘疾病发生、发展进程中的关键分子亚型，解析不同病变阶段的基因与蛋白空间表达变化，阐明疾病的发病机制与进展规律，为神经系统疾病的机制研究、早期诊断与干预靶点探索提供全新研究思路。依托高通量、高空间分辨率的检测优势，该技术有效弥补了传统组学技术缺失空间位置信息的短板，全方位满足多学科疾病机制研究、标志物挖掘、药物机理验证等各类科研需求。