中国第一台CyTOF 2质谱流式细胞仪震撼亮相厦门大学

浏览次数:7389 发布时间:2014-03-19
2014年3月18日,这是一个值得纪念的日子,厦门大学校园内春意盎然,绿草如茵,年轻的学子们欢快的奔跑着,此时厦门大学细胞应激生物学国家重点实验室也在发生着一件令各位教授兴奋的事情---中国首台CyTOF 2质谱流式细胞仪正式安装调试中。来自美国DVS Science公司工程师Foroz Alam、北京东胜创新生物科技有限公司分子影像部CyTOF工程师陈晓安、陈新蕾亲临现场指导安装。

质谱流式细胞技术目前在国内可以说是一项领先技术,由北京东胜创新率先由美国引进且目前唯一拥有,此项技术利用质谱原理对单细胞进行多参数检测的流式技术。它继承了传统流式细胞仪的高速分析的特点,又具有质谱检测的高分辨能力,是流式细胞技术一个新的发展方向。


传统的流式技术主要基于对荧光发射光谱的检测,但是荧光基团发射光谱一般比较宽,其间往往会发生重叠。一方面限制了检测通道的数量(<20个);另一方面,它会带来严重的串色问题,很多通道的信号需要复杂的补偿计算。


为了解决这些问题,质谱流式技术应运而生。与传统流式细胞技术相比,其主要有两点改进:第一、标签系统的不同,前者主要使用各种荧光基团作为抗体的标签,后者则使用各种金属元素作为标签;第二、检测系统的不同,前者使用激光器和光电倍增管作为检测手段,而后者使用ICP质谱技术作为检测手段。通过这些改进,质谱流式技术巧妙的实现了更多参数的检测。
用金属标签抗体标记的细胞进入质谱流式细胞仪后,依次通过ICP质谱检测装置,然后对每个细胞中各种金属标签进行定量检测,从而得到每个细胞中各目标蛋白的含量。
 


技术特点:
由于利用ICP质谱作为检测手段,与传统流式细胞技术相比,质谱流式细胞技术具有以下特点:


第一、通道数量增加到上百个
质谱流式细胞仪中的ICP质谱装置具有非常宽的原子量检测范围(88~210Da),因此可以对单个细胞同时检测上百个不同的参数。


第二、通道间无干扰,无需计算补偿 
ICP质谱具有超高的分辨能力,可以完全区分用来标记的各种元素。实验数据表明,相邻通道间的干扰<0.3%,基本可以忽略不计,无需计算补偿。这样不仅使实验流程得到简化,也节约了标本和试剂。


第三、金属标签数量多,并具有极低的背景
用来作为标签的金属元素在细胞中的含量极低,而金属标签与细胞组分的非特异性结合能力极低,所以信号的背景极低。
目前用来标记抗体的金属标签有30多种,随着技术进步,更多元素可以用来作为标签,种类会进一步增加。


第四、多样化的数据处理方式,实现对样品的深入分析。
质谱流式细胞仪通道数量的激增带来信息量的成倍增长。传统的流式分析方法已经不能完全满足需要,所以需要对数据进行各种降维处理,提取出其中包含的有用的生物学信息。常用的分析方法有:SPADE、PCA、viSNE以及Gemstone等。


应用领域:
质谱流式细胞技术可以实现对细胞群体进行精准的免疫分型,对细胞内信号传导网络进行全面的分析,分析细胞亚群之间的功能联系,以及对于大量样品的高通量多参数检测。在造血、免疫、干细胞、癌症以及药物筛选等多个领域的研究有着广泛的应用前景。
通过对13个核心表面抗原和18个辅助抗原表达情况的分析,对人骨髓细胞群进行高精度的分型,全景展示了骨髓各系不同分化阶段细胞的具体组成。


发展现状:
这项技术发展很快,商品化的仪器已经发展到第二代(CyTOF2)了。其生产商是美国一家叫DVS Sciences的公司,2014年2月被Fluidigm并购。随着新资金的注入,北京东胜创新生物科技有限公司分子影像部率先引进中国并目前唯一拥有代理授权,利用公司遍布全国的营销渠道和服务网络、专业的技术服务团队为此项技术努力的推广中,为生命科学领域带来新的技术与希望,后期这项技术与产品服务将会为大家带来更多的福利。