單細胞免疫分析 (Immune Profiling)是分析B-cell receptor (BCR)及T-cell receptor (TCR)上負責辨識並特異結合抗原的免疫蛋白序列。BCR免疫膜蛋白是由兩條重肽鏈(heavy chain)和兩條輕肽鏈 (light chain)組成。TCR分子屬於免疫球蛋白超家族 (immunoglobulin superfamily)，由α、β兩條肽鏈組成。BCR/TCR的肽鏈編碼由4個基因簇 (Gene cluster)：V (可變區)、D（高變異區）、J（編碼蛋白連接V、C區的結合區）、C（恆定區）。透過V可變區重組產生多樣化序列組合，製造出多種BCR、TCR、抗體等以辨認外來抗原。

Immune Profiling定序時一般會同時定V(D)J區段的全長序列及5’端轉錄組。

1. B細胞或T細胞裡，V(D)J區段是在mRNA 的5'端，所以和Gel Bead表面攜帶的Barcode和UMI所在的核酸序列抓著的是mRNA的5'端，以便捕捉全長的V(D)J序列
2. GEMs的生成，每個GEM含有Gel Beads、單一細胞、酵素的混合物，在每一個單獨的GEM裡，除了Gel Bead表面攜帶的Barcode和UMI的核酸序列，還有游離的poly-dT作為引子來結合RNA 3'端poly(A)尾端來擴增得到全長cDNA
3. GEM裂解後，所有細胞cDNA混在一起進行擴增，獲得每個細胞表達譜和V(D)J全長序列。來自同一細胞的VDJ library序列和轉錄組序列有相同的細胞Barcode，這樣每個細胞轉錄組資料可以對應該細胞的V(D)J訊息

透過單細胞免疫分析，除了分析完整的免疫組庫之外，還可以研究 T 細胞和 B 細胞的基因表達，從而深入了解單細胞層級的免疫系統。