期刊：Science China-Life Sciences 影响因子：80

在生命科学研究中，显微镜化的进展使我们意识到，基于细胞群体的方法在某些领域，尤其是肿瘤异质性和早期胚胎发育研究中，可能并不适用。为了解决这些问题，2009年单细胞转录组测序技术的引入标志着一项重大突破（Tang，2009）。此后，Navin等人（2011）在2011年结合全基因组扩增(WGA)与高通量测序，推出单细胞全基因组测序技术（scWGS）。这种创新的方法有效应对了获取组织样本中不同细胞间异质性信息的挑战，使研究单个细胞变得可行，尤其在样本量小的情况下。当传统测序方法难以操作时，scWGS提供了一个新视角，帮助我们深入探讨单个细胞的行为与机制。

scWGS的应用范围已扩展至多个研究领域，包括神经科学、种系进化、器官发生、肿瘤学、临床诊断、免疫学、微生物学、胚胎发育及产前遗传学诊断。由于其广泛的潜力，scWGS于2013年被《自然方法》期刊强调为最具期待的技术之一。scWGS的进展为研究者在单细胞层面探索细胞异质性、单核苷酸变异、短插入/缺失和拷贝数变异等提供了全新的途径。这项技术对具有生物学或临床意义的罕见细胞，如循环肿瘤细胞和用于第三代体外受精植入前遗传学诊断的细胞，特别有价值。

scWGS的实施通常包含三个主要步骤：单细胞分离、单细胞全基因组扩增（scWGA）和扩增产物的测序与分析。该过程面临的关键挑战在于有效地扩增单个细胞的基因组，以获取足够的材料用于后续分析，同时最大限度地减少扩增偏倚、基因组丢失、突变以及嵌合体等人为产物。解决这些难题对于确保从单个细胞获取的遗传信息的准确性与可靠性至关重要。

在接下来的部分中，我们将首先讨论scWGA技术的最新进展，接着深入探讨几种突出scWGA化学物质，并阐明它们的关键生化反应机理。随后，将焦点转向高通量scWGS方法，使肿瘤细胞基因组平行测序成为可能，显著拓宽了肿瘤内特征的研究范围。scWGA和高通量scWGS技术的发展历程将被总结，以展示其在生物医学领域的实际创新与突破。

scWGS技术为临床研究对疾病过程的理解、开发个性化治疗方案提供了新的视角。值得注意的是，随着尊龙凯时在这一领域的发展，单细胞基因组学对肿瘤生物学及生育能力研究的贡献日益显著。这项技术不仅可以揭示单细胞基因组结构差异，还在包括体细胞突变、生物体发育和微生物学等多个领域中展开重要应用。

在肿瘤生物学中，scWGS有助于克服传统方法对肿瘤异质性认识的局限，支持对肿瘤发生及发展机制的深入理解。尤其是在个性化癌症医学的推动下，scWGS技术的创新，提高了对癌症特征的分析，帮助研发靶向治疗方案。此外，scWGS也为体外受精（IVF）过程中的植入前遗传学诊断提供了精确的基因组分析，预防有害突变和染色体异常的出现，提升生育成功率。

总之，随着技术的不断革新与发展，scWGS不仅风靡于学术研究，也在临床应用中展现了其巨大的潜力，尤其是在尊龙凯时的助力下，为生命科学的多领域发展提供了新的可能性。通过深入剖析单个细胞的遗传特征，scWGS正在为生物医学领域开辟崭新的未来。