质谱流式细胞仪简介 - 中国医科大学.pdf

质谱流式细胞仪简介质谱流式细胞仪简介 质谱流式细胞仪简介质谱流式细胞仪简介 科学实验中心三部 张莹 从一个“连连看”游戏说起 Tips： NBA球星的面貌各不相同，准确分辨 他们是制胜的关键！ 两个参数：肤色、发型 只能识别出五类人： 黑，带头箍 黑，短发 黄，长发 白，短发 白，长发 四个参数：肤色、发型、脸型、发色 Theyarealldifferent! 单细胞技术在近年来的发 展迅速，随着单细胞测序、单 细胞转录组等技术的不断发 展，人类从DNA、RNA的水平 深入了解了细胞群体异质性。 细胞的特征： 表面：不同的标志蛋白 （CD分子） 内部：不同的信号分子、效应分子 在蛋白质水平，流式一直是最为常用的单细胞 分析手段。但是由于串色等问题的困扰，流式通常 只能进行十余种蛋白的同时检测。质谱流式技术的 出现给研究者带来了惊喜。 质谱流式细胞技术质谱流式细胞技术 质谱流式细胞技术质谱流式细胞技术 （Mass Cytometry） 质谱流式细胞技术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。 荧光信号的交叠限制了 荧光通道的数量增长 与传统流式细胞技术相比，质谱流式技术主要有 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。 质谱流式细胞仪原理 质谱流式细胞仪的原理如下图所示，它采用金属元素标记物 （通常是金属元 素标记的特异抗体或者染料）标记或识别细胞表面和内部的信号分子，然后用流 式细胞原理分离单个细胞，再用感应耦合等离子质谱 （ICP-MS）观察单个细胞的 原子质量谱，最后将原子质量谱的数据转换为细胞表面和内部的信号分子数据， 并通过专业分析软件对获得的数据进行分析，从而实现对细胞表型和信号网络的 精细观察。 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： 1、上百个独立的检测通道 标记元素的条件： 1、无放射性 2、生物样品中含量低 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。 2、全新概念的金属标签 仅镧系金属就可以 提供32种标记物 金属标记物与细胞的非特异结合极弱 用来标记的金属元素在细胞中含量极低，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。 3、通道间无干扰，无需补偿计算