成像分析流式细胞仪

Amnis量化成像流式细胞仪在血液学研究中的应用 白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病。克隆性白血病细胞因为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，并浸润其他非造血组织和器官，同时抑制正常造血功能。白血病的诊断、分类和预后分层需要综合运用形态学、免疫表型和遗传分析方法，而传统上这需要在多个平台上进行检测以便得到最终结果。 成像流式细胞术可以在一个仪器上产生以上所有结果，从而为白血病的诊断和研究开辟了新的工具。基于图像的流式细胞术结合高分辨率数字图像和标准流式细胞仪所获得的定量荧光信息，可以确定细胞抗原的定位（即细胞表面、细胞质、细胞核），并且可根据荧光强度、细胞形状、细胞大小和纹理信息等组合变量选择特定的细胞群体进行分析，而这是标准流式细胞仪无法实现的特征。 急性早幼粒细胞白血病（APML）为急性髓细胞白血病的一种特殊类型，急性早幼粒细胞白血病可以通过观察早幼粒细胞中粒细胞白血病蛋白- PML蛋白的异常弥散分布来进行快速检测。在正常细胞中，大部分PML蛋白以不连续点状方式分布在细胞核内，而在APML细胞中PML蛋白会呈弥散性分布。常规检测方法为显微镜观察，免疫组化，荧光原位杂交以及传统流式细胞术，但这些方法主观性很强，灵敏度低。Lizz Grimwade等人[1]尝试利用Amnis® 量化成像流式技术，根据 PML蛋白分布的模式的不同，对正常细胞和APML细胞的PML蛋白分布进行客观的区分。对病人样本进行自动检测，通过统计发生PML蛋白聚集的细胞比率来评估 APML发病的风险。结果表明，Amnis量化成像流式技术能够分析大量样本，确定PML蛋白的分布形式，从而找到潜在的异常细胞，增加了检测的灵敏度和准确率。图1. 急性早幼粒细胞白血病(APML)免疫荧光显微镜染色显示(A)在非APML患者中聚集的PML小体和(B) APML患者中弥散性PML小体 (红色，罗丹明抗PML；蓝色，DAPI核染色)。Modulation纹理分析分别显示在非APML病例(C)和(D)在APML病例中的结果。(E)和(F)分别显示非APML患者FITC标记的PML聚集体和APML患者弥散性PML。(G) 显示非APML患者和APML患者之间弥散染色的细胞百分比差异。 慢性淋巴细胞白血病(CLL)是最常见的白血病，其特征表型和预后在很大程度上取决于是否存在细胞遗传学畸变。检测这些细胞遗传学异常的金标准是在载玻片上的细胞涂片或组织切片上进行荧光原位杂交(FISH)。荧光原位杂交(FISH)是一种显微镜技术，使用荧光探针检测DNA序列，通常在载玻片上完整细胞的中期细胞涂片或间期细胞核上进行。来自澳大利亚的科学家Henry Hui等[2]展示了使用自动、高通量的Amnis量化成像流式细胞仪评估数千个细胞悬液中CLL细胞染色体的特异性FISH探针信号。成像流式细胞仪的EDF景深扩展能力使FISH探针信号能够被解析并定位在免疫表型细胞的（染色的）细胞核内。多色流式细胞术免疫表型分析最常用于诊断白血病，因为CLL细胞具有特征性表型，它们是成熟B淋巴细胞（CD19、CD20阳性），特征为共表达CD5和CD23抗原。CLL还表现为异质性遗传不稳定性。超过80%的病例预先存在细胞遗传学畸变，最常见的是11q、13q或17p缺失和12三体（15%的病例），这些可用于将患者分为高、中、低和极低预后风险类别。图2展示利用Amnis成像流式进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。使用Amnis ImageStreamX Mk II平台在血液样品上开发的自动化“immuno-flowFISH”方法在CLL中评估12号染色体的临床方法可能应用于疾病分层的诊断和后续治疗以评估疾病预后。这些应用将帮助临床医生优化治疗决策，从而改善患者的治疗效果。 图2. Amnis成像流式细胞仪进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。(A)分别根据明场图像的清晰度、面积、宽长比等参数对聚焦细胞进行识别。(B)细胞通过SYTOX AADvanced荧光强度(Intensity_MC_Ch05)进一步鉴定有核细胞，排除增殖细胞或紧密重叠的细胞。(C)和(D)根据CD19-BV480 (Ch07)、CD3-AF647 (Ch11)和CD5-BB515 (Ch02)表达差异对细胞进行分群，分为T细胞(CD3+CD5+CD19-), B细胞(CD3-CD5-CD19+)和CLL细胞(CD3-CD5+CD19+)。(E-G)对每个细胞亚群在CEP12-SpectrumOrange探针(Ch03)通道进行FISH小点计数的结果。(H)可在图像库中查看细胞免疫表型或FISH小点计数的亚群，以确认定量分析。259细胞为CD19-BV480阴性，CD3-AF647阳性，CD5-BB515阳性，12号染色体正常T细胞；细胞4419是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体正常B细胞；细胞7805是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体三体CLL细胞；细胞1851是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体正常B细胞；和细胞1828是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体三体CLL细胞。 Amnis量化成像流式细胞仪可以让科学研究更加生动，富有乐趣，其高灵敏度的检测和成像分析的大数据则让文章充满亮点，是您科学研究的好帮手。 相关阅读：Amnis® 量化成像流式细胞仪系列 利用传统流式细胞检测技术，研究人员可以分析成千上万个细胞，获得每个细胞的散射光信号和荧光信号，从而得到细胞群体的各种统计数据，但是传统流式细胞检测技术获得的细胞信息相对有限。细胞对研究人员来说，只是散点图上的一个点，而不是真实的细胞图像，缺乏细胞形态学、细胞结构及亚细胞水平信号分布的相关信息。要想获得细胞图像，研究人员就必须使用显微镜进行观察，但显微镜能够观察的细胞数量是非常有限的，很难提供细胞群体的量化与统计数据。Luminex公司Amnis® 量化成像流式技术开创性地将流式细胞技术与荧光显微成像技术结合于一体，在传统流式抽象的统计学数据基础上，既能提供细胞群的统计数据，又还可以获得单个每个单细胞的明场和荧光图像，从而为研究人员提供了细胞形态学、细胞结构和亚细胞信号分布的完整信息。 Amnis量化成像流式细胞仪具有高达12个检测通道，可以对通过流动室中的每个细胞进行成像，并对图像进行多参数量化分析，获得全新的细胞形态统计学数据。系统配有功能强大的数据分析软件IDEAS，可以对每个细胞图像通道分析超过上百种量化参数。这些参数不仅包括细胞整体的散射光和荧光信号强度，还包括对细胞形态，荧光分布、小点计数、荧光共定位等多种信息的分析。随着Amnis高速显微成像流式细胞技术的发展成熟，越来越多的科研人员开始将这种革命性的技术手段运用到自身的研究领域，并发表了大量有影响力的论文。图3.路明克斯Amnis量化成像流式细胞仪，左为FlowSight® ，右为ImageStream® X Mk II 参考文献： [1] Grimwade, L., Gudgin, E., Bloxham, D., Scott, M. A., & Erber, W. N. (2010). PML protein analysis using imaging flow cytometry. Journal of Clinical Pathology, 64(5), 447–450. doi:10.1136/jcp.2010.085662 [2] Hui, H., Fuller, K. A., Chuah, H., Liang, J., Sidiqi, H., Radeski, D., & Erber, W. N. (2018). Imaging flow cytometry to assess chromosomal abnormalities in chronic lymphocytic leukaemia. Methods, 134-135, 32–40. doi:10.1016/j.ymeth.2017.11.003

——2022上半年生命科学仪器新品盘点系列今年上半年BD率先将光谱流式细胞术与CellView™ 图像技术融合推出看点十足的新品，或将定义细胞分选的新标准、新潮流；赛默飞则是在Attune NxT流式细胞仪的基础上增加了明场成像功能，实现高速、高分辨率巧妙融合；国产流式细胞仪也在今年实现了3激光“零”的突破，为临床用户带来更自由、更灵活的解决方案。为了方便大家熟悉了解这3款流式细胞新品的看点与亮点，小编特别进行了一期简评，供大家学习交流。碧迪:光谱流式细胞术与图像技术结合 重新定义细胞分选标准2022年6月2022年6月，全球领先的医疗科技公司BD(Becton Dickinson)率先将光谱流式细胞术与可分选成像相结合推出新品BD FACSDiscover™ S8 细胞分选仪。区别于传统流式细胞术，该新品所采用的光谱流式细胞术能够捕获样品制备发出的全光谱信号，让科学家使用更多参数对细胞进行分类。同时采用突破性BD CellView™ 图像技术，该技术曾登上过《科学》杂志的封面，可捕获流经系统的单个细胞的图像，并根据每个细胞的详细显微图像分析以高速分选对它们进行分选。通过整合光谱流式细胞术与实时空间和形态学信息，将细胞分析和分选的能力扩展到新维度，使科学家能够进行高参数实验，同时快速查看和分选具有特定、可视化感兴趣特征的细胞，这一进步填补了生物医学研究中长期存在的空白。BD FACSDiscover™ S8 细胞分选仪小编简评：新品FACSDiscover™ S8细胞分选仪代表了BD流式细胞仪创新和领先地位的新篇章，通过将高参数光谱流式细胞仪的功能与前所未有的细胞图像及其内部运作相结合，能够以前无法识别的细胞进行分选，该新品正在定义细胞分选的新标准、新维度。赛默飞: 声波聚焦与高速相机结合 推出全新图像增强流式分析仪2022年1月2022年1月，赛默飞世尔科技发布了新一代Attune CytPix成像型流式细胞仪，Attune CytPix是在Attune NxT流式细胞仪的基础上增加了明场成像功能，既保留了传统流式高速、高参数、大数据分析的优势，又增加了明场观察细胞形态、活性等信息。Attune CytPix成像型流式细胞仪应用声波聚焦专利技术，上样速度相比传统流式细胞仪快10倍。此外，采用专利抗堵设计，大细胞、黏细胞均可轻松上样。赛默飞 Attune CytPix成像型流式细胞仪小编简评：Attune CytPix流式细胞仪是一款图像增强型的流式细胞仪，将声波聚焦流式细胞术与高速相机相结合。用户能够从细胞中收集高性能的荧光流式数据，同时捕获高分辨率的明场图像，从而将图像与流式数据进行匹配，以便更好地了解细胞形态和质量。层浪科技:国产3激光“零”的突破2022年2月2022年2月，北京层浪生物科技有限公司推出国产首台3激光14色16通道流式细胞仪LongCyte，采用全新专利设计的光路系统、电路系统以及信号处理系统，可配置红（638nm）蓝（488nm）紫（405nm）三个激光器；标配自动进样器，适配96孔板（U、V、平底）、流式管、EP管等；强大的软件系统，提供细胞因子、报告编辑、质控监测、LIS连接等功能；可视化用户体验，可深度观察流动室液流状态。依托3激光14色流式细胞仪LongCyte，临床和科研端可用的试剂种类和荧光染料种类更加丰富，能够在仪器上开展的项目更多，实验方案也会更自由、更灵活，兼容性更强。目前，该仪器26种型号已经获得CE认证、NMPA注册批准。层浪科技 LongCyte流式细胞仪小编点评：LongCyte流式细胞仪实现了国产3激光“零”的突破，将国产流式细胞仪技术推向更高水平，为临床用户带来更自由、更灵活的解决方案。中生医疗:新一代高性能智能流式细胞仪2022年6月针对科研检测领域，中生（苏州）医疗科技有限公司于今年6月推出新一代高性能智能流式细胞仪SinoCyte，搭载了全新椭圆光斑激光器和全新WDM分光模块，进一步提高检测灵敏度和稳定性。此外，中生流式细胞仪SinoCyte最高可配置3个激光器，18个检测参数，全自动的检测流程，采集与分析同步进行，大大提高了工作效率。中生医疗 SinoCyte流式细胞仪小编点评：中生流式细胞仪SinoCyte操作简单高效，检测结果精确，代表着中生医疗针对科研检测的高端流式细胞仪迈出重要一步，希望中生医疗能够源源不断为用户带来高品质、高性价产品。后记：BD作为流式细胞行业领头羊，一举一动都备受业界关注，本次新品FACSDiscover™ S8细胞分选仪首次融合了高参数光谱流式技术与细胞图像技术，引起了业内广泛关注，或成为未来流式细胞仪市场的新导向。此外，该新品也是BD首次应用光谱流式技术，在一定程度上说明了光谱流式新技术正被主流制造商认可。而从赛默飞发布的新一代Attune CytPix成像型流式细胞仪可看出，高速、高分辨率图像技术正成为未来流式细胞仪发展的又一新潮流。国产流式细胞仪也取得长足进步。层浪科技推出的桌面式LongCyte流式细胞仪在技术上实现了3激光14色，外观上呈现为桌面型，极大地节约了宝贵的实验室空间。中生医疗面向科研领域用户推出的高性能流式细胞仪SinoCyte，是国产流式细胞仪走向科研市场的节点性动作。

2024年9月24日，安捷伦宣布与全球领先的药物基因检测领导企业世基生物医学股份有限公司 （下称“世基生医”）建立全新的合作关系。世基生医通过引入安捷伦 NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪系统 ，将在其研发中心打造先进的细胞分析平台，以强化其在生物医学研究和分析方面的能力。 世基生医 董事长兼总经理詹富蕙（右一）为嘉宾介绍安捷伦NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪系统在研发中心的使用情况左一嘉宾：进阶生技 董事长 邱春龙左二嘉宾：安捷伦 细胞分析部 业务经理 吴蕙兰安捷伦NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪是今年五月 创新 推出 的尖端系统，代表流式细胞分析技术的突破性进展。该设备支持多通道高性能检测，为数据采集、分析及报告设定了全新标准，适用于从基础研究到药物发现和疗法开发的各个领域。自发布以来，该产品已获得热烈的市场反响，并已赢得两位数订单，而世基生医也是全球首家订购该新品的企业。在地区渠道合作伙伴进阶生物科技 的通力合作下，世基生医引进安捷伦NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪系统，并结合其他先进的细胞分析方案，如安捷伦Seahorse细胞能量代谢分析仪，以及安捷伦BioTek Cytation C10共聚焦微孔板成像检测系统，共同打造出强大的细胞分析综合平台，这将帮助世基生医在癌症伴随式检测及再生医学领域实现更多研究突破。安捷伦、世基生医与进阶生技三方代表共庆先进细胞分析平台在世基生医研发中心落成合照嘉宾由左至右依次为：世基生医研发主管 黄郁蓁博士，世基生医执行董事 陈冠志，进阶生技副总经理 叶家贤，世基生医董事长暨总经理 詹富蕙，进阶生技董事长 邱春龙，安捷伦细胞分析部业务经理 吴蕙兰，进阶生技产品经理 周家豪，进阶生技业务经理 陈幼如，安捷伦应用科学家 廖子萱世基生医研发中心主管黃郁蓁博士表示：“与安捷伦和进阶生物科技的合作，为我们的创新与技术突破开启了全新机遇。我们期待能在精准检测和再生医疗领域为产业贡献力量，并为患者带来新的希望，同时巩固我们在全球再生医疗产业中的地位。”安捷伦助理副总裁兼诊断、基因组学及细胞分析集团大中华区销售总经理李坚博士表示：“很高兴看到世基生医成为安捷伦NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪的全球首个订单用户。今天我们与世基生医的合作，将为安捷伦细胞分析家族、以及流式细胞仪技术树立一座重要的里程碑。我们期待这些果推动安捷伦细胞分析技术在更多领域的应用。”目前，世基生医研发中心的研发方向之一，是以线粒体多组学为平台，专注于开发疾病代谢发展过程中的生物标记、细胞治疗产品关键功能检测。该中心已和台大医院等医学中心合作，深入了解临床需求，以确保研发技术与产品更能贴近实际运用。未来，该中心还希望能将业务开拓至临床相关的服务开发。