在生命科学研究日益精细化的今天，单细胞水平的分子解析能力成为突破细胞异质性研究瓶颈的关键。单细胞RNA测序（scRNA-seq）已广泛应用于发育生物学、免疫学、肿瘤学等领域，揭示了丰富的细胞间表达差异。然而，mRNA并不能直接反映细胞的功能状态，蛋白质才是真正的功能执行者。因此，单细胞蛋白质组学（Single-Cell Proteomics, SCP）应运而生，并迅速发展为探索细胞功能和状态的关键技术之一。

一、单细胞蛋白质组学的发展现状

1、技术突破推动平台建设

单细胞蛋白质组学的本质挑战在于如何在极其微量的样本中实现高灵敏度、高通量的蛋白鉴定与定量。技术上的关键突破为SCP的发展奠定了坚实基础：

• 超微量样品处理技术日趋成熟：从早期手动加样到如今的纳升级自动化液体处理系统（如nanoPOTS、ProteoCHIP等），样本损耗显著降低，样本重复性和处理效率大幅提升。
• 质谱灵敏度显著提高：新一代高分辨质谱平台（如Orbitrap Eclipse、Bruker timsTOF SCP）结合并行累积、多维分离和增强离子传输等技术，使得单细胞层面的蛋白质组检测成为可能。
• 标签定量与并行分析技术优化：利用TMT等异位标记技术，可实现多个单细胞样本的并行检测，在提升通量的同时改善定量精度。
• 数据处理与算法进步：面向高缺失、低覆盖率数据的分析算法不断优化，如Bayesian建模、深度学习嵌入方法、稀疏矩阵补全等，为单细胞蛋白数据赋予更高的解释力。

2、应用场景逐渐丰富

目前，单细胞蛋白质组学已在多个研究方向中崭露头角：

• 细胞异质性分析：识别亚群、表型转换路径、干性状态等；
• 肿瘤研究：解析肿瘤微环境、耐药机制、免疫逃逸通路；
• 干细胞与再生医学：探究干细胞分化过程中的蛋白表达轨迹；
• 神经科学：研究神经元功能状态、信号传导及代谢变化；
• 免疫研究：解析免疫细胞激活状态与抗原识别通路。

尽管应用正在不断扩展，但大多数研究仍处于实验验证或方法开发阶段，距离广泛的临床应用仍需时间。

二、单细胞蛋白质组学的未来趋势

1、向高通量、高覆盖率方向演进

下一阶段的发展将聚焦于提升每个单细胞的检测深度与批量处理能力。例如，通过改进离子注入效率、增强数据独立采集（DIA）策略、整合离子迁移谱等手段，有望在不牺牲灵敏度的前提下提升通量。此外，纳米流体系统与芯片化分析平台的结合将进一步推动SCP向自动化、高通量发展，适应更大规模研究需求。

2、向蛋白修饰与功能状态解析扩展

未来的SCP将不仅局限于总蛋白定量，而是扩展到蛋白翻译后修饰（PTMs）、蛋白-蛋白互作、亚细胞定位等维度，提升生物学解释的深度与广度。例如，单细胞磷酸化组学（scPhospho-proteomics）正在逐步开展，预计将揭示细胞信号通路在动态调控过程中的关键节点。

3、与多组学和空间信息的融合

SCP的未来不仅是“单点突破”，而是朝着多维整合方向演进：

• 单细胞多组学：与scRNA-seq、scATAC-seq等数据联合建模，实现从转录到蛋白的全链条理解；
• 空间蛋白组学整合：与空间转录组学、组织成像数据融合，描绘组织结构中的蛋白表达与功能图谱；
• 动态蛋白组学分析：在时间维度上监测细胞状态转变过程，揭示蛋白质动态调控机制。

这种融合将为个体化医学和系统生物学提供更完整、精细的分子图谱。

4、向临床转化方向靠拢

虽然当前SCP应用多集中在基础研究领域，但随着平台稳定性提升和数据解读算法成熟，临床应用前景逐步显现：

• 耐药监测与疗效评估：通过分析肿瘤组织中单细胞蛋白状态变化，辅助个性化治疗决策；
• 免疫治疗响应预测：解析T细胞功能状态，发现免疫激活与抑制信号的关键蛋白指标。

在法规、样本规范化、数据标准等配套机制完善后，SCP有望成为精准医疗中的重要支撑技术。

单细胞蛋白质组学正处于从方法验证向广泛应用转型的关键阶段。随着质谱灵敏度不断提高、样品处理系统日益成熟、数据算法持续优化，单细胞蛋白质组学将逐步摆脱“高门槛、低通量”的局限，走向高通量、多维度、标准化的应用新格局。未来，单细胞蛋白质组学将在揭示疾病机制、推动靶点发现、实现个性化诊疗等方面发挥越来越重要的作用。在这一快速演进的领域，百泰派克生物科技密切跟踪SCP的前沿动态，致力于为科研人员提供先进、可靠的单细胞蛋白质组学分析服务。

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；

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