scRNA-seq 互動式教學

從原始數據到生物學洞見——12 個步驟帶你掌握單細胞轉錄組分析的核心流程,搭配互動模擬與程式碼範例。

From raw data to biological insights — master single-cell transcriptomics in 12 steps, with interactive simulations and code examples.

01 核心分析流程

🧪
Step 1

品質管控 (QC)

根據 nFeature、nCount、MT% 過濾低品質細胞,移除空液滴與 doublets。

Filter low-quality cells by nFeature, nCount, MT%. Remove empty droplets and doublets.

⚖️
Step 2

標準化

校正細胞間定序深度差異,比較 LogNormalize、Scran 與 SCTransform。

Correct sequencing depth differences. Compare LogNormalize, Scran, and SCTransform.

Step 3

高變異基因選擇

挑選具有高生物變異的基因,作為 PCA 與聚類的核心輸入特徵。

Select genes with highest biological variation as key input features for PCA and clustering.

📏
Step 4

縮放

Z-score 標準化讓基因在相近尺度下進入下游分析。

Z-score normalization gives every gene equal weight in downstream analysis.

📉
Step 5

主成分分析

壓縮基因維度,保留關鍵變異、降低噪音。

Compress gene dimensions — retain key variation, reduce noise.

🧩
Step 6

聚類

在 PCA 空間中建立近鄰圖,以 Louvain/Leiden 辨識細胞族群。

Build neighbor graphs in PCA space. Identify cell populations via Louvain/Leiden.

🗺️
Step 7

UMAP 視覺化

將高維數據投影到 2D,觀察細胞群間的相對關係。

Project high-dimensional data to 2D to visualize cell population relationships.

🏷️
Step 8

細胞註釋

利用 marker genes 與參考數據集,為 cluster 指定細胞類型名稱。

Assign cell type identities to clusters using marker genes and reference datasets.

🧾
Step 9

差異表達分析

比較不同 cluster 或 condition 間的基因表達差異。

Compare gene expression differences between clusters or conditions.

02 進階分析主題

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Advanced

數據整合

整合多樣本/多批次資料,降低 batch effect 並保留真實生物差異。

Integrate multi-sample/multi-batch data. Remove batch effects while preserving true biology.

💬
Advanced

細胞通訊

分析 ligand-receptor 交互作用,探索細胞間訊號傳遞與微環境調控。

Analyze ligand-receptor interactions. Explore intercellular signaling and microenvironment regulation.

🛤️
Advanced

軌跡分析

推估細胞狀態轉變與發育路徑,適合分化或疾病進程研究。

Infer cell state transitions and developmental paths for differentiation or disease progression studies.