技术专家眼中流式细胞仪的“用武之地”

图片源自：GEN官网

流式细胞仪凭借其独特的检测原理和强大的荧光抗体技术在疾病的早期诊断中发挥不可替代的作用，对于这种熟悉的技术，流式细胞仪的应用仍存在许多惊喜。例如，流式细胞仪越来越接近临床医生、环境现场工作人员和食品安全检查员。流式细胞仪也在传统应用领域中找到了新的用途，例如研究型实验室和生物制药生产线。未来流式细胞仪将与组织学诊断、分子诊断等完整地结合在一起，为临床提供更准确、更完整的疾病诊断报告。

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来自不同流式细胞仪供应商的三位技术专家分别就流式细胞术的广泛应用以及在非传统领域的应用作了分享，供广大仪器用户了解学习。三位技术专家分别为艾森生物流式细胞仪全球支持经理Garret Guenther，赛默飞世尔抗体、免疫分析、蛋白质和细胞分析副总裁兼总经理Dara Grantham Wright和伯乐实验室细胞生物学全球应用及协作经理Yasha Talaga。

问题一：流式细胞仪作为研究工具不断发展。在实验室外，流式细胞仪在哪些方面做出了重要贡献？

Guenther：流式细胞仪的临床应用包括验证移植前的造血干细胞和识别癌症及免疫缺陷病中存在的免疫细胞亚群异常。随着仪器变得越来越小并且更容易操作，流式细胞仪也开始用于疾病筛查诊断。

此外，科学家正在将流式细胞仪应用于从生物制造和生物加工监测（包括水质测试和农业和食品安全认证）到兽医学、海洋学和生态学研究。 鉴于其在溶液中检测和定量分析的高通量能力，流式细胞仪系统将很快适应各种研究机构和工业部门。

艾森生物流式细胞仪全球支持经理 Garret Guenther

Wright：流式细胞仪是一种非常强大的单细胞分析工具。 近年来，随着荧光标记物数量的增加，流式细胞仪的 “多路复用”能力也随着增加。 我们现在可以在单细胞分辨率下分析包括蛋白质和核酸在内的数十种“标记物”，同时得出有价值的种群统计数据。

展望未来，流式细胞仪需要越来越简化。今天，它仍然被认为是一种高度复杂的技术。随着流式细胞仪越来越多地被应用于新的领域，特别是在非传统的免疫学工作流程中，该技术将通过更加智能的仪器和预配置试剂来实现简单化流程。

赛默飞世尔抗体、免疫分析、蛋白质和细胞分析副总裁兼总经理Dara Grantham Wright

Talaga：流式细胞仪在临床诊断中一直很重要。 最近，流式细胞术已被用于改进小颗粒的分析，例如循环外泌体，其有望用于液体活检。现如今，流式细胞仪正在进入单细胞分析领域。由于流式细胞仪能够从小样本中收集大量信息，我们预计在不久的将来，更多的科学家将对生物和临床样本中的单细胞进行分析。

伯乐实验室细胞生物学全球应用及协作经理 Yasha Talaga

问题二：短短几年的时间，CRISPR已成为风靡科研圈的基因编辑工具。这一被誉为“世纪发现”的魔剪革新了生物医学研究，并为基因疾病以及其它疾病的治疗带来了新的希望。流式细胞仪如何促成基因编辑术“CRISPR热潮”？

Guenther：CRISPR技术具有直接或间接治疗各种疾病的巨大潜力。 作为CRISPR工具，流式细胞术对于验证CRISPR执行正确靶向以及测量基因编辑功能效果非常重要。流式细胞术可用于鉴定CRISPR的功能靶标（特别是在免疫细胞中），以监测细胞因子的产生和表面标志物的变化。 此外，随着高通量自动采样功能的进步，流式细胞仪可以很容易地用作CRISPR的筛选平台。

Wright：随着基因编辑技术日益成熟，细胞分析工具的需求也在增加。 在最简单的层面上，如果我们修改单元格的“编程”，我们会影响其功能，因此我们需要技术来帮助我们分析下游发生的情况。 我们是否破坏、诱导或改变了蛋白质的产生？ 目标细胞群体内修饰的效率如何？ 我们的“编辑”会影响细胞功能的其他方面吗？ 是否存在意外或脱靶效应？ 随着基因编辑领域的发展，流式细胞仪和功能细胞分选将成为帮助回答这些问题越来越重要的技术。

Talaga：在过去几年中，大量公司在CRISPR从确定转染率到分选细胞的过程中使用流式细胞仪。 我们已经确定，流式细胞术正在推动这些科研活动的开展。在伯乐，我们将流式细胞仪纳入了我们的CRISPR工作流程。 除了监测转染和富集细胞群外，我们还用流式细胞仪来确认“编辑”和进行下游分析。通过配对多种工具和技术，提高了我们的工作效率。

问题三：现在流式细胞仪已应用于免疫学，是否会出现新的应用以推进免疫治疗？

Guenther：随着免疫治疗领域的不断扩大，流式细胞仪将在各种免疫疗法的开发中发挥重要作用。 我发现该方法主要涉及治疗期间和治疗后细胞验证过程的质量控制以及监测患者的治疗细胞。

免疫细胞的许多细胞亚群和功能标记可以通过流式细胞术快速有效地分析，因此流式细胞术也可以用于预测脱靶效应。最后，一个新兴领域是将流式细胞仪整合到多组学中，可实现精确医学在免疫肿瘤学中的应用。

Wright：传统免疫学的基础是免疫功能，既有先天性，也有后天性。免疫疗法也不例外，我们需要了解肿瘤对逃避免疫反应的作用，以及可以利用先天和适应性免疫系统的特点来完全消除或者避免肿瘤。

科学家们正在利用流式细胞仪以及声学聚焦流式细胞仪等新技术对肿瘤微环境进行研究。这些技术在这一研究领域非常重要，因为它们可以处理组织样本，并且可以对稀有细胞群进行有效分析。

Talaga：慢性病毒感染和癌症一直试图逃避免疫系统。今天，我们认识到免疫系统不能被孤立进行研究。相反，必须认识到它与微生物组的关系，以及它对联合治疗的（潜在）脆弱性。 我们一直在学习跨越科学学科并交流知识和技术。

这种跨学科工作和知识共享的结合反过来又形成了我们所谓的“新兴免疫疗法时代”。那些将流式细胞仪纳入更大工作流程（例如包括PCR检测）的科学家正在取得更大的成功。例如，PCR检测之后会进行电穿孔和流式细胞术应用，使研究者能够获得关于干细胞的新知识，并将其应用于临床工作中。

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