原位測序 (ISS) 是一種新方法，通過該方法直接在固定組織或細胞樣品的切片中對 mRNA 進行測序。原位測序原理關鍵是測序信息與其位置之間的聯系—在一些情況下，是亞細胞位置。這與傳統測序不同，后者在將樣本從內源環境中移除后分析樣本，從而丟失位置信息。

ISS由斯德哥爾摩大學開發，可同時量化數百個 mRNA 轉錄本，并以單細胞分辨率在空間上解析它們。該方法使用四種熒光染料來指示核酸堿基、 RNA 掛鎖探針和催化在掛鎖探針位置形成環化 DNA 的酶，這種機制稱為滾環擴增。使用成像技術讀取產生的熒光 DNA。

空間檢測技術
斯德哥爾摩大學研究的新的測序方法，稱為原位測序 ( HybISS )。與以前的 ISS 方法一樣，HybISS 使用掛鎖探針的滾環放大。HybISS原位測序除了具有較大的靈活性和多路復用性外，還提高了空間檢測的靈敏度。

HybISS原位測序可用于為細胞圖譜項目創建全面的空間參考地圖。然而，建立完整的器官或組織的完整基因表達譜仍然需要大量時間，這對于研究器官/組織圖譜是必不可少的。



原位測序原理與應用
除了不同類型的腫瘤外，Cartana 已將這種生物技術用于小鼠和人類的至少 12 種組織類型，主要作用是識別組織內的免疫細胞。例如，如果通過這種技術可以繪制和識別腫瘤中的免疫細胞，那么您就可以查看腫瘤的浸潤情況并評估免疫反應的程度，這也是一個熱門應用.

與靶向 ISS 方法相比，熒光原位測序 ( FISSEQ ) 的非靶向方法也被開發應用。生物科學家曾進行過多種不同版本的原位單細胞測序進行開發，包括 RNA、基因組 DNA、病毒 RNA 和條形碼的靶向分析針對蛋白質的抗體。

原位測序技術 和 RNA 結合蛋白
冷泉港實驗室曾使用 INSTA-seq的新方法使用雙向配對末端測序，這種測序方法可以原位讀取單個 cDNA 分子的短分子條形碼。在對細胞或組織進行熒光成像后，再使用 12 個堿基的條形碼來沉淀cDNA 分子，從而在成像中進行基因表達分析，讀取長度超過 300 個堿基。這種原位測序的方法還可以用來檢測 RNA 結合蛋白足跡形式的調控信息，甚至可以在原位以亞細胞分辨率繪制 mRNA 和調控 RNA 結合蛋白之間的相互作用。