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中國第一臺CyTOF 2質(zhì)譜流式細胞儀震撼亮相廈門大學(xué)

瀏覽次數(shù):19473 發(fā)布日期:2014-3-19  來源:本站 本站原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明出處

2014年3月18日,這是一個值得紀(jì)念的日子,廈門大學(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,此時廈門大學(xué)細胞應(yīng)激生物學(xué)國家重點實驗室也在發(fā)生著一件令各位教授興奮的事情---中國首臺CyTOF 2質(zhì)譜流式細胞儀正式安裝調(diào)試中。來自美國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)場指導(dǎo)安裝。


廈門大學(xué)細胞應(yīng)激生物學(xué)國家重點實驗室


中國第一臺CyTOF 2質(zhì)譜流式細胞儀


美國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)


兩國工程師技術(shù)交流中

質(zhì)譜流式細胞技術(shù)目前在國內(nèi)可以說是一項領(lǐng)先技術(shù),由北京東勝創(chuàng)新率先由美國引進且目前唯一擁有,此項技術(shù)利用質(zhì)譜原理對單細胞進行多參數(shù)檢測的流式技術(shù)。它繼承了傳統(tǒng)流式細胞儀的高速分析的特點,又具有質(zhì)譜檢測的高分辨能力,是流式細胞技術(shù)一個新的發(fā)展方向。

傳統(tǒng)的流式技術(shù)主要基于對熒光發(fā)射光譜的檢測,但是熒光基團發(fā)射光譜一般比較寬,其間往往會發(fā)生重疊。一方面限制了檢測通道的數(shù)量(<20個);另一方面,它會帶來嚴(yán)重的串色問題,很多通道的信號需要復(fù)雜的補償計算。


和傳統(tǒng)熒光流式檢測的熒光發(fā)射信號相比,質(zhì)譜流式細胞儀的信號有了質(zhì)的飛躍。


為了解決這些問題,質(zhì)譜流式技術(shù)應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)流式細胞技術(shù)相比,其主要有兩點改進:第一、標(biāo)簽系統(tǒng)的不同,前者主要使用各種熒光基團作為抗體的標(biāo)簽,后者則使用各種金屬元素作為標(biāo)簽;第二、檢測系統(tǒng)的不同,前者使用激光器和光電倍增管作為檢測手段,而后者使用ICP質(zhì)譜技術(shù)作為檢測手段。通過這些改進,質(zhì)譜流式技術(shù)巧妙的實現(xiàn)了更多參數(shù)的檢測。

 


用金屬標(biāo)簽抗體標(biāo)記的細胞進入質(zhì)譜流式細胞儀后,依次通過ICP質(zhì)譜檢測裝置,然后對每個細胞中各種金屬標(biāo)簽進行定量檢測,從而得到每個細胞中各目標(biāo)蛋白的含量。
 

技術(shù)特點:
由于利用ICP質(zhì)譜作為檢測手段,與傳統(tǒng)流式細胞技術(shù)相比,質(zhì)譜流式細胞技術(shù)具有以下特點:

第一、通道數(shù)量增加到上百個
質(zhì)譜流式細胞儀中的ICP質(zhì)譜裝置具有非常寬的原子量檢測范圍(88~210Da),因此可以對單個細胞同時檢測上百個不同的參數(shù)。

第二、通道間無干擾,無需計算補償
ICP質(zhì)譜具有超高的分辨能力,可以完全區(qū)分用來標(biāo)記的各種元素。實驗數(shù)據(jù)表明,相鄰?fù)ǖ篱g的干擾<0.3%,基本可以忽略不計,無需計算補償。這樣不僅使實驗流程得到簡化,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
用來作為標(biāo)簽的金屬元素在細胞中的含量極低,而金屬標(biāo)簽與細胞組分的非特異性結(jié)合能力極低,所以信號的背景極低。
目前用來標(biāo)記抗體的金屬標(biāo)簽有30多種,隨著技術(shù)進步,更多元素可以用來作為標(biāo)簽,種類會進一步增加。

第四、多樣化的數(shù)據(jù)處理方式,實現(xiàn)對樣品的深入分析。
質(zhì)譜流式細胞儀通道數(shù)量的激增帶來信息量的成倍增長。傳統(tǒng)的流式分析方法已經(jīng)不能完全滿足需要,所以需要對數(shù)據(jù)進行各種降維處理,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)譜流式細胞技術(shù)可以實現(xiàn)對細胞群體進行精準(zhǔn)的免疫分型,對細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進行全面的分析,分析細胞亞群之間的功能聯(lián)系,以及對于大量樣品的高通量多參數(shù)檢測。在造血、免疫、干細胞、癌癥以及藥物篩選等多個領(lǐng)域的研究有著廣泛的應(yīng)用前景。



通過對13個核心表面抗原和18個輔助抗原表達情況的分析,對人骨髓細胞群進行高精度的分型,全景展示了骨髓各系不同分化階段細胞的具體組成。

發(fā)展現(xiàn)狀:
這項技術(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)商是美國一家叫DVS Sciences的公司,2014年2月被Fluidigm并購。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中國并目前唯一擁有代理授權(quán),利用公司遍布全國的營銷渠道和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、專業(yè)的技術(shù)服務(wù)團隊為此項技術(shù)努力的推廣中,為生命科學(xué)領(lǐng)域帶來新的技術(shù)與希望,后期這項技術(shù)與產(chǎn)品服務(wù)將會為大家?guī)砀嗟母@?BR>
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