Abstract Multiomic profiling of single cells by sequencing is a powerful technique for investigating cellular diversity in complex biological systems. Although the existing droplet-based microfluidic methods have advanced single-cell sequencing, they produce a plethora of cell-free droplets and underutilize barcoding capacities due to their low cell concentration prerequisites. Meanwhile, combinatorial indexing on microplates can index cells in a more effective way; however, it requires time-consuming and laborious protocols involving multiple splitting and pooling steps. Addressing these constraints, we have developed “Overloading And unpacKing” (OAK). With reduced labor intensity, OAK can provide cost-effective multiomic profiling for hundreds of thousands of cells, offering detection sensitivity on par with commercial droplet-based methods. To demonstrate OAK’s versatility, we conducted single-cell RNA sequencing (scRNA-Seq) as well as joint single-nucleus RNA sequencing (snRNA-Seq) and single-nucleus Assay for Transposase Accessible Chromatin with sequencing (snATAC-Seq) using cell lines. We further showcased OAK’s performance on more complex samples, including in vitro differentiated bronchial epithelial cells and primary retinal tissues. Finally, we examined transcriptomic responses of 408,000 melanoma cells across around 1,000 starting lineages over a 90-day treatment with a RAF inhibitor, belvarafenib. We discovered a rare cell population (0.12%) that underwent a sequence of transcriptomic changes, resulting in belvarafenib resistance. Ultra-high throughput, broad compatibility with diverse molecular modalities, high detection sensitivity, and simplified experimental procedures distinguish OAK from previous methods, and render OAK a powerful tool for large-scale analysis of molecular signatures, even for rare cells.

To investigate the effects of recycled clay brick powder (CBP) partially replacing cement in different types of concretes, and reveal the combined influencing mechanisms of CBP with the water-to-binder (W/B) ratio, additives like water reducers, viscosity modifying agent, and fibers in concrete, the compressive strengths of eight types of concretes with different CBP contents were tested, and their hydration heat, pore structures and microscopic morphologies were examined. The results showed that for the concretes with a higher W/B ratio or with polycarboxylate superplasticizer (PCE) added, the internal curing effect of CBP was insignificant, and the compressive strength monotonically decreased with an increase in CBP replacement ratio; while the strength of concrete with a lower W/B ratio and without PCE did not always decrease with CBP content due to the significant internal curing effect of CBP, which made the reduction in strength at the same CBP replacement ratio less than that observed in concrete with a higher W/B ratio. For example, replacing cement with 30 % CBP caused the 28-day compressive strength of concrete to decrease by 25.2 % at a W/B ratio of 0.5, whereas at a W/B ratio of 0.33, the strength only decreased by 14.2 % compared to concrete without CBP. For concrete with PP fibers, the reduction in compressive strength induced by CBP replacement was mitigated, especially at a larger CBP replacement ratio, due to the bridging effect provided by PP fibers penetrated the micropores of CBP. For the concrete with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), replacing cement with 30 % CBP hardly reduced the concrete's compressive strength. The filling of CBP particles into the macropores introduced by HPMC reduced the pore sizes and offset the negative impact of the lessening in available reactive cementitious materials, and thus reducing the influence of CBP content on the strength. This study can serve as a reference for the utilization of CBP in cementitious materials, thereby facilitating the recycling of CBP in engineering applications.