生物学研究已从传统的群体平均水平转向更加精细的单细胞层面。单细胞蛋白质组学（single-cell proteomics, SCP）作为研究细胞异质性、动态变化和细胞功能的重要工具，正以前所未有的速度推动系统生物学的进展。尤其是高通量单细胞蛋白质组学的出现，不仅突破了蛋白质组学的技术瓶颈，还为揭示复杂生物学现象提供了全新的视角。本文将探讨高通量单细胞蛋白质组学的核心技术及其在系统生物学研究中的应用，展示这一领域的最新进展。

一、高通量单细胞蛋白质组学的定义与重要性

单细胞蛋白质组学是指通过质谱技术对单个细胞中的蛋白质进行全面定量与鉴定的研究方法。蛋白质组学主要依赖于大量细胞样本进行分析，但单细胞蛋白质组学突破了这一限制，可以在单个细胞的层面上深入了解蛋白质的表达模式、修饰状态及其功能。

高通量是指在短时间内，使用高度自动化的平台和流程，分析大量单细胞样本。这一技术的优势在于，它能在单细胞水平上进行大规模、全面的蛋白质定量，为系统生物学提供了更为精确的数据支持。在系统生物学中，细胞间的异质性、功能分化、以及动态变化是理解生物学过程和疾病机制的关键。而高通量单细胞蛋白质组学通过精确捕捉这些细胞内外部因素的影响，能够提供深入的分子层次的信息，推动我们对生物系统的全面认识。

二、高通量单细胞蛋白质组学的技术进展

1、质谱技术的飞跃

质谱技术，特别是Orbitrap、timsTOF等高分辨率质谱仪的问世，使得单细胞蛋白质组学得以实现。与传统质谱技术相比，这些新型质谱仪具有更高的灵敏度和分辨率，能够精确捕捉单细胞样本中的低丰度蛋白质。百泰派克生物科技利用最新的高通量质谱平台，例如Thermo Orbitrap系列、Bruker timsTOF等，结合定制化的纳流色谱前处理，能够从数百到上千种蛋白质中提取定量信息，并确保数据的高质量与高可靠性。

2、单细胞样本处理技术

蛋白质提取方法在单细胞分析中无法有效提取足够的蛋白质。因此，科研人员开发了许多先进的单细胞处理技术，如基于微流控芯片的细胞捕捉技术、单细胞裂解与蛋白质提取技术等。百泰派克生物科技通过优化的样本前处理流程，结合微量液体处理和自动化高通量操作平台，显著提高了单细胞蛋白提取的效率和蛋白定量的精度，保证了高通量蛋白质组学研究的可行性。

3、数据处理与分析技术的创新

单细胞蛋白质组学生成的数据量庞大且复杂，传统的数据分析方法无法有效应对。因此，新的数据处理和分析技术应运而生，如高通量定量分析、数据去噪、缺失值处理和多重比较分析等。百泰派克生物科技结合最新的生物信息学算法与机器学习方法，提供定制化的数据分析服务。通过DART-ID、MaxQuant等平台，我们能够从单细胞数据中提取出有生物学意义的定量信息，帮助客户从庞大的数据中找到关键的生物标志物与信号通路。

三、高通量单细胞蛋白质组学在系统生物学中的应用

1、细胞异质性研究

细胞异质性是生物体内部功能多样性的重要表现。单细胞蛋白质组学可以揭示不同细胞群体之间在蛋白质表达、修饰及相互作用方面的差异，为理解生物体内细胞多样性、细胞分化及命运决定提供重要信息。高通量单细胞蛋白质组学使研究者能够在细胞亚群层面上深入探讨各个细胞类型的蛋白质谱，揭示细胞间的功能差异和调控网络，为疾病研究、免疫学研究等提供全新视角。

2、癌症研究与精准医疗

癌症细胞的异质性是导致治疗失败和药物耐受的重要原因。通过高通量单细胞蛋白质组学，研究人员可以在癌症患者的肿瘤组织中识别出不同亚型细胞的蛋白质表达特征，深入了解癌症的发生机制及转移过程。通过结合癌症免疫学和单细胞蛋白质组学，百泰派克生物科技正在帮助研究者识别癌症早期标志物，并为精准医疗提供数据支持，推动个性化治疗的发展。

3、免疫细胞功能解析

免疫细胞在机体防御中发挥着关键作用。通过对单细胞蛋白质组的研究，能够揭示免疫细胞在不同状态下的功能差异，帮助我们了解免疫逃逸机制、免疫耐受以及免疫疗法的潜力。高通量单细胞蛋白质组学能够追踪免疫细胞的激活状态、分化过程以及免疫反应的动态变化，助力疫苗开发、免疫治疗策略的设计。

4、干细胞研究

干细胞的分化和自我更新是生命体发育和再生的基础。利用单细胞蛋白质组学，研究人员可以分析不同分化阶段干细胞的蛋白质表达谱，揭示干细胞命运决定的分子机制。百泰派克生物科技通过高通量单细胞蛋白质组学平台，正在为全球科研团队提供支持，帮助他们在干细胞生物学、再生医学等领域取得突破。

百泰派克生物科技专注于提供高质量、高通量的单细胞蛋白质组学解决方案。我们结合先进的质谱仪平台和优化的样本前处理技术，能够为客户提供全方位的科研支持。无论是癌症研究、免疫学、干细胞研究，还是疾病机制探索，百泰派克生物科技都能提供定制化的高通量单细胞蛋白质组学服务，帮助加速您的系统生物学研究，推动生物医学领域的创新。

高通量单细胞蛋白质组学不仅为系统生物学研究提供了新的技术突破，更为探索生物体内复杂的蛋白质网络、细胞功能及疾病机制提供了宝贵的数据支持。随着技术的不断进步和应用场景的扩展，单细胞蛋白质组学无疑将成为生命科学研究中的核心技术之一。百泰派克生物科技通过其先进的技术平台与定制化服务，致力于帮助科研人员解决技术瓶颈，推动生物学研究进入一个新的时代。期待与您携手，共同探索单细胞世界的奥秘，推动科学进步。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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