2014年3月18日，這是一個(gè)值得紀(jì)念的日子，廈門(mén)大學(xué)校園內(nèi)春意盎然，綠草如茵，年輕的學(xué)子們歡快的奔跑著，此時(shí)廈門(mén)大學(xué)細(xì)胞應(yīng)激生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也在發(fā)生著一件令各位教授興奮的事情---中國(guó)首臺(tái)CyTOF 2質(zhì)譜流式細(xì)胞儀正式安裝調(diào)試中。來(lái)自美國(guó)DVS Science公司工程師Foroz Alam、北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司分子影像部CyTOF工程師陳曉安、陳新蕾親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。
廈門(mén)大學(xué)細(xì)胞應(yīng)激生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
中國(guó)第一臺(tái)CyTOF 2質(zhì)譜流式細(xì)胞儀
美國(guó)DVS Science公司工程師Foroz Alam（中）
北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司分子影像部CyTOF工程師陳曉安（右）、陳新蕾（左）
兩國(guó)工程師技術(shù)交流中
質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)可以說(shuō)是一項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)，由北京東勝創(chuàng)新率先由美國(guó)引進(jìn)且目前唯一擁有，此項(xiàng)技術(shù)利用質(zhì)譜原理對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行多參數(shù)檢測(cè)的流式技術(shù)。它繼承了傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀的高速分析的特點(diǎn)，又具有質(zhì)譜檢測(cè)的高分辨能力，是流式細(xì)胞技術(shù)一個(gè)新的發(fā)展方向。
傳統(tǒng)的流式技術(shù)主要基于對(duì)熒光發(fā)射光譜的檢測(cè)，但是熒光基團(tuán)發(fā)射光譜一般比較寬，其間往往會(huì)發(fā)生重疊。一方面限制了檢測(cè)通道的數(shù)量（<20個(gè)）；另一方面，它會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的串色問(wèn)題，很多通道的信號(hào)需要復(fù)雜的補(bǔ)償計(jì)算。
和傳統(tǒng)熒光流式檢測(cè)的熒光發(fā)射信號(hào)相比，質(zhì)譜流式細(xì)胞儀的信號(hào)有了質(zhì)的飛躍。
為了解決這些問(wèn)題，質(zhì)譜流式技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)流式細(xì)胞技術(shù)相比，其主要有兩點(diǎn)改進(jìn)：第一、標(biāo)簽系統(tǒng)的不同，前者主要使用各種熒光基團(tuán)作為抗體的標(biāo)簽，后者則使用各種金屬元素作為標(biāo)簽；第二、檢測(cè)系統(tǒng)的不同，前者使用激光器和光電倍增管作為檢測(cè)手段，而后者使用ICP質(zhì)譜技術(shù)作為檢測(cè)手段。通過(guò)這些改進(jìn)，質(zhì)譜流式技術(shù)巧妙的實(shí)現(xiàn)了更多參數(shù)的檢測(cè)。
用金屬標(biāo)簽抗體標(biāo)記的細(xì)胞進(jìn)入質(zhì)譜流式細(xì)胞儀后，依次通過(guò)ICP質(zhì)譜檢測(cè)裝置，然后對(duì)每個(gè)細(xì)胞中各種金屬標(biāo)簽進(jìn)行定量檢測(cè)，從而得到每個(gè)細(xì)胞中各目標(biāo)蛋白的含量。
技術(shù)特點(diǎn)：
由于利用ICP質(zhì)譜作為檢測(cè)手段，與傳統(tǒng)流式細(xì)胞技術(shù)相比，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
第一、通道數(shù)量增加到上百個(gè)
質(zhì)譜流式細(xì)胞儀中的ICP質(zhì)譜裝置具有非常寬的原子量檢測(cè)范圍（88～210Da），因此可以對(duì)單個(gè)細(xì)胞同時(shí)檢測(cè)上百個(gè)不同的參數(shù)。
第二、通道間無(wú)干擾，無(wú)需計(jì)算補(bǔ)償
ICP質(zhì)譜具有超高的分辨能力，可以完全區(qū)分用來(lái)標(biāo)記的各種元素。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，相鄰?fù)ǖ篱g的干擾<0.3%，基本可以忽略不計(jì)，無(wú)需計(jì)算補(bǔ)償。這樣不僅使實(shí)驗(yàn)流程得到簡(jiǎn)化，也節(jié)約了標(biāo)本和試劑。
第三、金屬標(biāo)簽數(shù)量多，并具有極低的背景
用來(lái)作為標(biāo)簽的金屬元素在細(xì)胞中的含量極低，而金屬標(biāo)簽與細(xì)胞組分的非特異性結(jié)合能力極低，所以信號(hào)的背景極低。
目前用來(lái)標(biāo)記抗體的金屬標(biāo)簽有30多種，隨著技術(shù)進(jìn)步，更多元素可以用來(lái)作為標(biāo)簽，種類(lèi)會(huì)進(jìn)一步增加。
第四、多樣化的數(shù)據(jù)處理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的深入分析。
質(zhì)譜流式細(xì)胞儀通道數(shù)量的激增帶來(lái)信息量的成倍增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的流式分析方法已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足需要，所以需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種降維處理，提取出其中包含的有用的生物學(xué)信息。常用的分析方法有：SPADE、PCA、viSNE以及Gemstone等。
應(yīng)用領(lǐng)域：
質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞群體進(jìn)行精準(zhǔn)的免疫分型，對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的分析，分析細(xì)胞亞群之間的功能聯(lián)系，以及對(duì)于大量樣品的高通量多參數(shù)檢測(cè)。在造血、免疫、干細(xì)胞、癌癥以及藥物篩選等多個(gè)領(lǐng)域的研究有著廣泛的應(yīng)用前景。
通過(guò)對(duì)13個(gè)核心表面抗原和18個(gè)輔助抗原表達(dá)情況的分析，對(duì)人骨髓細(xì)胞群進(jìn)行高精度的分型，全景展示了骨髓各系不同分化階段細(xì)胞的具體組成。
發(fā)展現(xiàn)狀：
這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展很快，商品化的儀器已經(jīng)發(fā)展到第二代（CyTOF2）了。其生產(chǎn)商是美國(guó)一家叫DVS Sciences的公司，2014年2月被Fluidigm并購(gòu)。隨著新資金的注入，北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司分子影像部率先引進(jìn)中國(guó)并目前唯一擁有代理授權(quán)，利用公司遍布全國(guó)的營(yíng)銷(xiāo)渠道和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)為此項(xiàng)技術(shù)努力的推廣中，為生命科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)新的技術(shù)與希望，后期這項(xiàng)技術(shù)與產(chǎn)品服務(wù)將會(huì)為大家?guī)?lái)更多的福利。
