【新技术】质谱流式细胞技术

难以置信！通道上百，没有串色的质谱流式技术！ 质谱流式细胞技术——开启流式细胞技术的“后荧光时代”
质谱流式细胞技术（Mass Cytometry）是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。

和传统荧光流式检测的荧光发射信号相比，质谱流式细胞仪的信号有了质的飞跃。 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：
目前，质谱流式技术还处于起步阶段，美国DVS Sciences公司研发的质谱流式细胞仪已经发展到第二代，即CyTOF2 质谱流式细胞仪（CyTOF2 Mass Cytometer）。
截至2013年9月，在国外质谱流式细胞仪的装机量已经达到50余台；而在国内，质谱流式这项技术已经由东胜创新的技术人员积极普及中。