小空间，大做为
——空间转录组&空间原位检测：“发现-验证”一体化解决方案
全景描绘组织蓝图，精准锁定关键靶标
在生命科学的探索中，我们既需要“广角镜”来发现宏观的组织空间规律，也需要“放大镜”来验证微观的分子互作细节。普凯瑞生物为您提供“DynaSpatial全转录组测序 + 低中通量靶向空间原位检测”的黄金组合，助您从宏观到微观，从发现到验证，全方位解码组织微环境的空间奥秘。
一、DynaSpatial空间转录组测序——全景扫描与潜在机制发现
DynaSpatial 是一个基于 NGS 的空间转录组技术平台，采用3D高密度创新修饰技术与低弥散转片核心技术，推出系列空间转录组芯片，覆盖1 μm、8 μm、15 μm、50 μm四大核心分辨率，全面适配从亚细胞级结构、单细胞尺度到组织全景的多维度研究需求，兼顾高基因检出率、低弥散性能与广泛样本兼容性，更好助力生命科学众多研究领域和临床医学的空间转录组研究。
DynaSpatial 技术优势
DynaSpatial 是基于 NGS 的空间转录组技术平台，采用独特的3D 高密度芯片修饰技术为核心，搭载三维树状纳米基底芯片；与传统 2D 芯片相比，其空间条形码修饰密度提升约 1 个数量级，RNA 捕获效率大幅提高，基因检测性能更为卓越，相关技术成果已发表于《Nature biotechnology》（PMID: 38228777）。
DynaSpatial 3D捕获芯片具有更高的捕获Oligo密度
芯片原理
DynaSpatial 捕获芯片对应单个捕获区域，该捕获区域密集地分布着 DNA 修饰位点 (spot)，其分辨率为 50 μm/15 μm/8 μm/1μm。每个 spot 都有唯一的 barcode 序列来确定物理坐标位置。捕获芯片利用 poly (dT) 捕获组织切片中释放的 mRNA 或者探针连接产物，从而进行文库构建、测序和空间基因表达数据的生成。
DynaSpatial捕获芯片示意图
捕获芯片尺寸和分辨率规格
不同芯片规格
DynaSpatial实验流程图
DynaSpatial技术亮点
Ø 广泛兼容多物种：人、大小鼠及多种动植物的新鲜OCT包埋样本；
Ø 全转录组覆盖：无偏捕获3’ PolyA RNA分子，检出部分非编码RNA；
Ø 多种芯片规格兼容：兼容多种分辨率捕获芯片；
Ø 探针法捕获芯片：兼容人、小鼠的FFPE以及新鲜OCT包埋样本；
Ø 更优异的检出性能：在与贴片捕获法对比测试中表现更优异的基因检出性能；
Ø 技术扩展性：有较大概率获得全长或接近全长的转录本序列，因此，稍加调整文库制备方案，即可进行空间TCR/BCR序列定位；结合长读长测序，可获取RNA异构体(isoform)或SNP信息。
应用领域
DynaSpatial测试数据展示
1. 小鼠胚胎样本数据展示
DynaSpatial 3’捕获法HD芯片，分辨率15 μm
发表文章
1. 《Cell Reports Medicine》， DynaSpatial助力脾靶向mRNA疫苗重塑肝癌微环境研究
文章标题：Spleen-targeted neoantigen mRNA vaccine induces ISG15+ CD8+ T cell-mediated tertiary lymphoid structure formation in hepatocellular carcinoma
https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2026.102754
2. 《Journal of Reproductive Immunology》DynaSpatial助力解析子痫前期发病机制
文章标题：The pathological accumulation of EVTs within the trophoblast shell in preeclampsia revealed by spatial transcriptomics
3. 《Nature Biotechnology》，DynaSpatial空间转录组技术荣登Nature Biotechnology，领跑国内空间组学技术创新
文章标题：Decoder-seq enhances mRNA capture efficiency in spatial RNA sequencing
DOI: 10.1038/s41587-023-02086-y
4. 《Cell Reports》，多组学图谱揭示心脏发育过程关键分子开关
文章标题：Multi-omics Profiling Visualizes Dynamics of Cardiac Development and Functions
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111891
二、低-中通量靶向空间原位检测——高分辨率空间原位验证与机制解析
普凯瑞生物采用新型的原位杂交&原位测序技术，可以实现靶分子的原位、高灵敏度、高特异性、高分辨率、亚细细胞精度的定性与定量检测，可同时实现多个基因；甚至DNA、RNA和蛋白质多种分子的共检，广泛适用于科研以及临床领域研究，助力生命科学研究与临床精准诊断。
检测范围：动植物与微生物（细菌，病毒，寄生虫等）样本的DNA、RNA和蛋白水平原位检测，包括剪切变体、micRNA、snRNA、lncRNA、点突变等的检测。
样本类型：动植物细胞培养板或细胞涂片、新鲜组织冰冻切片、固定组织冰冻切片或石蜡切片；整体样本如全胚胎；临床肿瘤样本与病理组织切片。
定制方案：单基因检测；多基因共检；剪切变体检测；碱基突变检测；DNA互作位点空间验证；单细胞数据原位解读；基因、转录本和蛋白多组学共检等。
技术优势
Technical advantages
应用方向
Technical APPLICATION
1）低通量（1-4基因）靶标的原位检测
单细胞、空间转录组精准验证必
2）中通量（5-300基因）——单细胞空间图谱绘制、空间转录组的原位验证
联合单细胞测序，以低成本方式获得高分辨率的组织空间图谱；
“先发现，后验证”的组合拳策略，结合空间转录组空间转录组，进行无偏的全转录组扫描，宏观地挖掘新的细胞亚群、疾病标志物或未知的空间表达模式，再通过靶向空间原位技术对筛选出的关键基因模块进行高分辨率的精准定位和验证。
3) 绘制3D空间图谱
告别单一的平面空间组学，构建全组织的三维基因表达图谱，探索基因在三维空间的表达模式
1. 连续或间断切片，多张2D图像空间对准，最终实现三维重构
整组织透明检测，荧光显微镜深度成像逐层扫描，实现整组织三维空间图谱解析
4) RNA-蛋白多维空间组学
在同一张切片上，同时对靶标基因和蛋白的空间位置信息和相互作用关系解析
5) 宿主-微生物互作的空间验证
在同一张切片上，微生物和宿主基因的空间表达信息和相互作用关系
已实验样本
技术平台
1、低通量（1-4靶标）空间原位检平台
a) π-FISH技术
独特的π字形杂交探针设计(含2-4个互补碱基对)，既保证了靶标杂交的特异性，又可以为后续分支放大提供稳定的支撑结构；同时结合U型放大系统，实现信号上千倍放大，从而使其具有更好的特异性和更高灵敏度，相较于传统FISH方法（smFISH和HCR等），杂交效率更高、背景噪音更低和信号放大能力更强；
技术优势：
1. 背景荧光信号低、特异性好，荧光信号高
2. 广泛的物种适用性，可用于动物、植物和微生物（细菌，病毒和寄生虫等）样品的检测，不拘泥于样本制备的限制，适用于细胞、冰冻组织、石蜡组织和整胚样品等检测。
π-FISH rainbow 在不同物种中的应用
3. 可以实现DNA、RNA和蛋白质多重分子共同检测。π-FISH rainbow 检测了 HeLa 细胞中 lncRNA NEAT1、Pol II 蛋白和 MAPK15 基因组位点的空间分布，证明了该技术可以实现DNA、RNA 和蛋白质共同检测，这一突破对破译生物大分子复合物参与生命活动调控机制的研究具有十分重要意义。
4. π-FISH 可高效检测短序列RNA（如microRNA）、短序列DNA（如DNA突变、倒位、异位）以及可变剪接等分子。通过将π-FISH rainbow与HCR技术结合，开发了π-FISH+技术，以检测短核酸片段microRNA、选择性剪接变体和短DNA位点，并成功鉴定了前列腺癌患者循环肿瘤细胞中雄激素治疗抵抗标志物雄激素受体剪接变体7 (ARV7)，解决了前列腺癌治疗中缺乏精准诊断的难题，为前列腺癌患者雄激素耐药性治疗提供了重要的临床指导。
a-b：π-FISH+技术对microRNA (miR145-5p)及其相互作用的lncRNA (MALAT1)检测；c-g：在阳性/阴性细胞系LNCaP和PC3中针对AR-V7剪切变体的检测。
发表文章（部分）
1. 《Cell》，Resurrection of endogenous retroviruses during aging reinforces senescence
DOI: 10.1016/j.cell.2022.12.017
2. 《Nature Communication》，Coordinated cellular behavior regulated by epinephrine neurotransmitters in the nerveless placozoa
doi: 10.1038/s41467-024-52941-y
3. 《Bone Research》，Neuronal guidance factor Sema3A inhibits neurite ingrowth and prevents chondrocyte hypertrophy in the degeneration of knee cartilage in mice, monkeys and humans
doi: 10.1038/s41413-024-00382-0
4. 《Developmental Cell》，Large-scale chromatin reorganization reactivates placenta-specific genes that drive cellular aging
doi: 10.1016/j.devcel.2022.05.004
b) SEERNA® CISH技术
SEERNA® CISH是基于单分子RNA显色原位杂交技术（single molecule chromogenic in situ hybridization, smCISH）开发，该技术基于DNA锁式探针和滚环扩增技术，可特异性对mRNA和部分lncRNA等单靶标基因的组织原位表达定位和验证，具有高效率检出、高特异性以及实验耗时短等优点。该技术更适用于自发荧光背景高且无多靶标共检需求的样本，例如临床FFPE样本开展某个靶点或Biomarker的RNA表达验证工作，也可用于HIV、HCV和HPV等外源性感染病毒的组织检测。
SEERNA® CISH技术原理
技术优势
(1)具有高检出、高特异、耗时短的优点
(2)可应用于神经、肿瘤、发育及药物开发等领域
(3)适用于多种组织类型(人、小鼠的多种组织来源)、多种样本制备方式(实现常规样本类型全覆盖)
(4)更适用于自发荧光背景高且无多靶标共检需求的样本
数据展示
(1) 乳腺癌样本HER2检测（非特殊型浸润性癌）
(2) lncRNA原位杂交检测结果
(3) HPV E6/E7 mRNA原位杂交检测结果
c) SEERNA® FISH技术
SEERNA® FISH 技术可以针对mRNA或lncRNA等靶标RNA分子定制探针，进行RNA表达水平和空间位置验证。该产品一次可以同时验证1~4个靶标，提供了一种亚细胞分辨率、高灵敏度、高特异性的科研验证工具。非常适合用于NGS或者scRNA-seq组学挖掘关键靶标或者marker分子的表达位置验证，尤其是验证缺乏有效抗体的RNA分子以及分泌性蛋白；也可用于HIV、HCV和HPV等外源性感染病毒的组织检测；在药物开发中可用于临床前药物靶点验证以及药物毒性评估等环节。
技术优势：
（1）高灵敏度
每个靶基因设计5-10对不等的探针，通过滚环扩增信号放大提升了检测灵敏度和信噪比。
（2）高特异性
双连接探针设计确保了靶向特异性结合，抑制非特异性杂交信号产生扩增。
（3）保留形态学特征
无需圈选区域，全景检测，可在复杂的组织环境中进行基因表达空间分析
（4）单细胞水平定量
高灵敏度和形态学特征的结合实现了单细胞分辨率上的单分子检测。
（5）适用样本类型
新鲜冰冻组织切片；FFPE组织切片；固定后冰冻组织切片，细胞爬片等。
植物项目样本情况：
发表文章（部分）
1. 《Cell》，SEERNA® FISH技术助力厦大周大旺/陈兰芬团队揭示糖原累积与相分离驱动肝癌起始的重要机制
文章标题：Spatiotemporal insight into early pregnancy governed by immune-featured stromal cells
DOI:10.1016/j.cell.2023.08.020
2. 《Cell》，SEERNA® FISH技术助力北大杜鹏团队解析妊娠早期子宫微环境的建立和稳态维持
文章标题：Glycogen accumulation and phase separation drives liver tumor initiation
DOI:10.1016/j.cell.2021.10.001
3. 《Immunity》SEERNA® FISH技术助力揭示淋巴管内皮细胞转录因子Tbx1通过促进心梗后免疫抑制微环境形成来帮助心梗修复
DOI: 10.1016/j.immuni.2023.08.005
4. 《Cell Research》SEERNA® FISH技术脂肪细胞调控食物摄入的机制研究
文章标题：Neurotensin-Neurotensin Receptor 2 signaling in adipocytes suppresses food intake through regulating ceramide metabolism
doi.org/10.1038/s41422-024-01038-8
5. 《Cancer Research》SEERNA®FISH技术助力揭示肿瘤微环境中潜在治疗靶点
DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-1418
6. 《Nature Communications》浙大冯少鸿团队揭示雀形目鸟类利用古病毒序列调控大脑基因
文章标题：Adaptive expansion of ERVK solo-LTRs is associated with Passeriformes speciation events
DOI: 10.1038/s41467-024-47501-3
7. 《Nature Communications》SEERNA®FISH助力胃迷走神经驱动餐后睡眠机制研究
文章标题：The gut vagal sensory pathway drives postprandial sleep via activation of PVH-projecting GABAergic neurons in the NTS
https://doi.org/10.1038/s41467-025-66112-0
2、中通量（5-300靶标）空间原位检平台
新型RNA原位测序技术
新型RNA原位测序技术是基于显微成像的空间组学方法，通过多轮原位测序（ISS），直接在组织切片上对RNA分子进行原位定位和定量检测。可在完整组织切片上定量单细胞内数百种RNA靶标分子的表达水平，具有亚细胞空间分辨率、基因检出灵敏度高和组织全景覆盖等优点。基于此技术，普凯瑞采用新型RNA原位测序解决方案（SEERNA® ISS），包含InSituVision空间原位自动化样本处理系统，搭配荧光扫描显微镜和DynamicISS生信软件完成图像信号读取、解码和基础数据分析，分析结果则通过电脑端InSituFocus软件进行可视化查看，实验流程2天内即可完成。与依赖高通量测序读取信息的“空间捕获/标记技术”不同，原位成像技术具有极高的空间分辨率，能够精确到单细胞以及亚细胞水平，从而在保留完整细胞和组织形态的同时，直观地呈现基因的表达位置，助力生命科学研究与临床精准诊断。
技术原理
新型RNA原位测序技术依赖于DNA双连接探针和滚环扩增技术，以缺口靶向或条形码靶向为测序策略，以滚环扩增产物为测序媒介进而在组织或细胞原位对RNA实现短片段测序的技术。通过4轮连续测序成像一次性可以检测出数百种靶标mRNA分子。
RNA原位测序示意图
RNA原位测序工作流程
SEERNA ISS技术硬核亮点：4 大优势，直击顶刊核心需求
①高特异+ 高灵敏：精准捕捉低丰度 RNA 信号，验证稀有细胞亚型（如 iDSC0、LY6D+ mEPC），杜绝假阳性，让研究结论更扎实；
②多重靶标高效测：单次可完成300个靶标共检测，快速解析调控网络，大幅提升研究效率；
③空间可视化赋能：精准定位细胞空间分布与共定位模式（如PLXDC1+ TPSCs 与免疫细胞的肿瘤边界共定位），补上 “空间维度” 关键证据，完美契合顶刊对研究深度的要求；
④多技术无缝衔接：与单细胞转录组、空间转录组等多技术互补，提供“基因表达 + 空间定位 + 功能验证” 的全链条支撑，让研究故事更完整、更有说服力。
案例
（1）小鼠脑组织41个靶标基因
选择小鼠脑组织作为测试样本，选择了41个靶标基因设计了双连接探针进行检测，在整张脑组织切片上共计检测到12.6万个细胞，通过细胞分割技术可以识别细胞边界，并进行信号点的细胞划分，检出转录本中位值是28个，基因中位值是12个，检出有基因表达信号的细胞占比高达99.9%，通过DynamicISS软件可以生成Summary report，如下方所示，展示了靶标基因在表达空间分布、每个细胞中转录本和基因数量以及细胞尺寸等指标统计。
（2）乳腺癌组织99个靶标基因
选择乳腺癌组织作为测试样本，选择了99个靶标基因设计了双连接探针进行检测，在整张乳腺癌组织切片上共计检测到15.2万个细胞，通过细胞分割技术可以识别细胞边界，并进行信号点的细胞划分，检出转录本中位值是35个，基因中位值是22个，检出有基因表达信号的细胞占比高达到99.86%，通过DynamicISS软件可以生成Summary report，如下方所示。
Panel和个性化靶标探针定制
（1）肺癌肿瘤微环境Panel（human）：涵盖主要细胞类型marker、肿瘤增殖和EMT相关、免疫检查点以及抗原递呈相关的98个核心RNA以及3个靶标蛋白，可以实现肿瘤微环境分子表达和细胞组成表征，辅助发现新的治疗靶点和Biomarker；
（2）泛癌种Cell Marker Panel（human）：针对肿瘤组织中主要细胞类型筛选了51个经典cell marker genes设计，可以实现肿瘤样本中主要细胞类型注释和微环境解析，并且成功验证了结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌、肝癌及胃腺癌等多种样本类型；
（3）靶标基因探针个性化定制：可以与现有Panel任何组合或者完全自定义Panel，样本类型可以拓宽到人、小鼠甚至其余动植物样本，可以针对不同样本或者物种类型提供实验优化方案参考。
植物样本测试情况：
1. 《Cell》，RNA原位测序助力人类背根神经节时空转录调控机制研究
文章标题：Decoding transcriptional identity in developing human sensory neurons and organoid modeling
DOI: 10.1016/j.cell.2024.10.023
2. 《Cell》RNA原位测序助力北大杜鹏团队解析妊娠早期子宫微环境的建立和稳态维持
文章标题：Spatiotemporal insight into early pregnancy governed by immune-featured stromal cells
DOI:10.1016/j.cell.2023.08.020
3. 《Advanced Science》，RNA原位测序助力胰腺导管腺癌微环境和空间异质性研究
文章标题：PLXDC1+ Tumor-Associated Pancreatic Stellate Cells Promote Desmoplastic and Immunosuppressive Niche in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma
DOI: 10.1002/advs.202415756
4. 《Cell Biol Toxicol》，RNA原位测序助力揭秘全身麻醉机制
文章标题：Activation of CaMKII+ neurons in the paramedian raphe nucleus promotes general anesthesia in male mic
https://doi.org/10.1007/s10565-025-10037-3
5. 《Journal of Hematology & Oncology》，RNA原位测序技术助力解析胆管癌微环境异质性和肝外胆管癌特异性祖细胞生态位
文章标题：Deciphering cholangiocarcinoma heterogeneity and specific progenitor cell niche of extrahepatic cholangiocarcinoma at single-cell resolution
https://doi.org/10.1186/s13045-025-01716-z
6. 《Nature Communications》，RNA原位测序助力首个斑马鱼脑血管发育时空图谱重磅成果发表
文章标题：Deciphering cholangiocarcinoma heterogeneity and specific progenitor cell niche of extrahepatic cholangiocarcinoma at single-cell resolution
https://doi.org/10.1038/s41467-026-68995-z
7. 《Circulation》新型RNA原位测序技术助力心肌梗死机制研究
文章标题：Piezo1-Mediated Neurogenic Inflammatory Cascade Exacerbates Ventricular Remodeling After Myocardial Infarction
https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.065390
8. 《Cell Research》RNA原位测序助力人类原肠胚发育研究
文章标题：Establishment of human gastrulating stem cells with the capacity of stable differentiation into multiple gastrulating cell types
DOI: 10.1038/s41422-025-01146-z
9. 《Advanced Science》新型RNA原位测序助力绘制首个椎间盘空间转录组图谱
文章标题：Characterization of the nucleus pulposus progenitor cells via spatial transcriptomics
https://doi.org/10.1002/advs.202303752
空间转录组 + 空间原位检测
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