單細胞基因表現分析為目前生物研究的趨勢，能夠透過基因表現來探討組織中不同細胞群的功能表現差異。10x Xenium in situ為10x Genomics公司所推出的高階原位分析系統，能對組織切片中的細胞進行RNA表現量分析，並繪製出單細胞層級的原位空間基因表現圖譜，進一步對細胞分群、探討基因調控及蛋白之間的交互作用等分析，提供給醫學及學術研究更加有利的工具。

10x Xenium in situ的原理如下圖所示，首先將組織樣本固定於操作玻片上，隨後進行脫蠟及decrosslinking等，之後透過環狀探針捕捉組織切片上的目標RNA，以依賴RNA模板的DNA連接酶將探針兩端連接形成環狀單鏈的DNA。接著DNA polymerase會進行滾環擴增(Rolling circle amplification)，複製出可供後續螢光探針辨識的barcode序列，最後以Xenium全自動分析儀進行螢光探針雜交捕獲、成像與螢光訊號解碼循環，計算螢光表現量和定位並繪製出視覺化的目標基因表現圖譜。

10x Xenium in situ具有許多優勢:

1. 高專一性：獨特的padlock探針設計，探針兩端的序列都要能辨認出目標RNA上，才能進行後續擴增，若只有單端辨識到目標RNA，在後續洗滌過程中會被去除，能提高專一性，避免錯誤配對。
2. 樣本相容性高：冷凍切片、福馬林固定石蠟包埋組織及組織微陣列切片皆可使用。
3. 高分辨率、高通量：結合原位顯微成像技術，提供單細胞層級的原位空間基因表現圖譜；一次上機也可同時檢驗兩張玻片樣本。

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