质谱流式优势劣势分析

流式细胞术( Flow Cytometry,FCM)是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技本。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等的基础和临床研究的各个领域。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初，但受到当时科技发展和国内生产力的限制，而没有商业化的产品问世。直至2010年左右，国产流式细胞仪厂商开始雨后春笋般成立。并随着技术的积累和发展，国产流式细胞仪不仅从性能上能够和国外仪器比肩，也有着自身的特色和优势。与此同时，国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特别邀请宸安生物CEO王宇翀博士为我们分享国产质谱流式技术发展的那些事儿！ 本文嘉宾：王宇翀 博士 宸安生物CEO2012年在英国创业从事AI药物筛选系统开发，拥有多年质谱组学研究经历；2016年创立宸安生物，领导公司科研项目和学术团队建设，并负责公司战略发展核心规划；荣获上海市高层次人才、杭州市海外高层次人才等荣誉；英国质谱协会，英国皇家化学学会，美国化学学会会员；剑桥大学系统生物学博士；浙江大学竺可桢学院生物工程本科。仪器信息网：贵司目前主推的流式细胞产品是什么？请您谈谈该产品的技术特点，与同类型进口品牌相比核心竞争优势如何？王宇翀博士：上海宸安生物科技有限公司目前主推的流式细胞产品是我司自主研发的单细胞流式质谱系统Starion星瀚®和Lunarion宵晖TM，涵盖了从试剂到设备再到数据分析软件的单细胞分析完整解决方案。该系统基本技术原理如下：流式质谱技术采用金属标记的抗体识别细胞表面或胞内的抗原，标记后的细胞经雾化后进入电感耦合等离子体矩管中进行离子化，离子云被传输至飞行时间质量分析器中，检测器依次记录各种金属离子到达的时间，检测出不同标签的离子信号峰，最终确定细胞表面和胞内各标签对应检测物的含量。检测产生的高维数据通过归一化、聚类和降维算法进行处理，结果可以反映基于靶蛋白丰度的各种细胞群体的表型和功能。对待检测样本的单细胞水平进行更深度的分子机制解析，挖掘分析潜在的细胞免疫分型以及细胞内信号传导通路，从而为生命科学研究和临床精准诊断提供参考。与同类型进口品牌相比，我司的核心竞争优势主要体现在以下两点：（1）性能更加优越，具体表现为：分辨率方面，宸安生物的产品可以达到800以上，确保了各通道之间无干扰；灵敏度方面，宸安生物的产品能达到5.0*105 cps (1 ppb Tb 159)，显著高于国际同类型产品；检测器采样率方面，我司产品为2 Gb/s, 14 Bit，具有更强的采集能力，能够实现更好的信号保真度以及动态范围。（2）宸安生物的Starion星瀚®作为国内第一台单细胞流式质谱仪，预计将于今年上半年获得我国医疗器械Ⅱ类注册证，领先于进口品牌实现临床水平的稳定性和易用性，检测结果与荧光流式数据高度一致，率先实现该类型先进平台的临床化。仪器信息网：请介绍贵公司流式细胞产品研发历程中里程碑事件。王宇翀博士：2018年上半年，宸安生物完成了单细胞流式质谱系统原型机组装并开始调试；2019年中，完成了配套试剂的研发测试；2020年底，单细胞流式质谱设备原型机性能达到设计指标，进入产品化阶段；2021年初，首台单细胞流式质谱系统投放至武汉同济医院；2021年10月，在中国免疫学大会上，宸安生物正式发布了Starion星瀚®流式质谱系统；2022年底，宸安生物发布了全新一代流式质谱桌面级系统Lunarion宵晖TM，将强大的功能凝聚在更小的机箱中，实现了流式质谱产品的小型化、桌面化。其中，Lunarion宵晖TM入选了仪器信息网“流式细胞新产品2022年盘点”，代表了流式细胞产品领域高性能国产产品的强势崛起。仪器信息网：贵公司流式细胞仪相关产品主要应用哪些领域的哪些实验环节？满足了哪些用户的痛点需求？王宇翀博士：流式质谱作为新一代细胞流式技术，通过质谱系统对质量标签进行定量，从物理水平解决了荧光素带来的光谱重叠问题，实现流式分析技术的代际提升，不但通道数量大幅提升且互不干扰，其产生的数据也更加稳定准确，特别是对检测指标数量要求高的复杂单细胞分析。流式质谱技术可以应用于：免疫分型、稀有细胞亚群鉴定、生物标志物发现、患者分层、疗效预测、疾病进展监测、T细胞抗原筛选及疫苗研发等多领域。案例一：在血液病系统疾病诊断领域，宸安生物联合了国内多家三甲医院、科研机构，开发了基于流式质谱的白血病初筛方案，是世界首个白血病淋巴瘤流式质谱诊断标准化方案。流式质谱技术能节省大量操作及试剂成本，通过“一管法”完成血液系统疾病诊断（＞40指标），大幅提升了医技人员的工作效率，降低了数据分析难度，减少了试剂的消耗，体现出流式质谱技术在样本处理、样本检测、数据库建立、基于算法的结果判定等多方面发挥的优势。案例二：宸安生物参与了两项CAR-T细胞治疗相关的临床试验，完成了超过200例样本的检测，每个样本检测42个指标，能够完成细胞治疗患者免疫系统重建的动态监控、CAR-T细胞在体内的数量和功能监测、CAR-T细胞治疗预后良好患者的动态分层。该项目结果也可用于前瞻性的细胞疗法患者筛选。对免疫系统的分析亟需更强大的诊断工具，流式质谱是唯一能够满足上述数据采集通量的临床级诊断技术。仪器信息网：请评价下光谱流式、流式质谱、成像流式、流式荧光技术等不同流式技术检测应用方法的特点和优劣势？未来流式技术发展趋势又是怎样的？王宇翀博士：流式荧光技术：是基于编码微球和流式技术的一种临床应用型的高通量发光检测技术。相较于传统化学发光法，流式荧光技术能够支持多指标检测，具有通量高、速度快、操作简便等特点，但存在荧光标签的串色问题、受限于稀有荧光素的供应。光谱流式：每个荧光染料的发射光谱在定义的波长范围内被一组检测器所捕获，这样每个荧光染料的流式荧光光谱都可以被识别、记录其光谱特征，并在多色实验中充分使用。流式细胞仪的检测器可以检测到每个细胞或颗粒的散射光信息和多个荧光信号，最终分析细胞或颗粒上的信息。光谱流式通过光谱拆分技术部分解决了荧光补偿问题，但需要难度较大的配色方案，试剂成本高，通道数量较流式质谱相比较少。流式质谱：流式质谱是结合传统流式和质谱两个平台的技术，能够同时获得单个细胞的多种参数。流式质谱作为定量手段的优势在于其高分辨率，并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题。流式质谱仪可提供过百个检测通道，可以同时对更多的细胞特征进行分析。通过标记稳定的金属标签，流式质谱仪可以在不同的通道生成信号，识别不同靶向蛋白的标记，并且各参数之间几乎没有重叠。相较于传统流式，流式质谱是采用金属元素对抗体进行标记，因此通道数量会受限于金属标签的供应；另一方面，受采样速度的影响，流式质谱对样本的处理速度相较于传统流式而言较慢。成像流式：成像流式的特点是在传统流式细胞仪的基础上增加了高速明场相机，可采集经过流动室的待测细胞的明场图像，除了得到常规的流式数据外还可验证细胞群是否是单细胞，通过细胞成像结果可以更好地显示出各个亚群细胞的形态特征。优势在于无需更改现有流式实验方案或牺牲样本通量，一次实验即可同时得到流式数据和成像结果。成像功能的缺点在于高速液流状态下细胞的状态和表型可能出现变化，另外目前成像的分辨率和灵敏度还待进一步提升，从而实现更准确的定量分析。流式技术作为一种细胞定量分析和分选技术，未来在以下几个方面可能有较好的发展趋势和发展前景：加强流式细胞仪与前处理设备的联机运作，形成流式的自动化流水线，大大提高临床的检测效率；人工智能的参与促进分析软件不断进步，并且能够显著提高数据存储与管理能力；仪器设计趋于小型化，能够降低试剂消耗，提高检测速度，并且更利于仪器普及至下沉市场。仪器信息网：国产流式企业在核心零部件、试剂耗材、自动化样本处理、技术人才等产业链上下游面临的市场机遇与挑战主要是哪些？王宇翀博士：对性能要求不高的流式分析和流式分选领域我国已基本实现自研自产，但对于高性能的设备，其核心零部件主要还是进口垄断，这也成为制约我国医疗设备、科学仪器发展的重要原因。目前已有越来越多的国内厂商、研究所参与到核心零部件的研发、制造当中，在价格上相对更为低廉、在服务支持上更为完善，但在质量上要达到和国际厂商同水平的精度标准还有较大的发展空间。流式企业的上游主要是抗体原料、荧光试剂、微球和芯片等，供应商技术壁垒较高，科研试剂目前还是较多依赖进口，目前国际巨头对这部分核心原料垄断程度较高，国内具备自主上游供应能力的厂商较少。流式细胞技术的前处理涉及到抗原或抗体的标记，孵育，清洗、混匀等步骤，为了尽可能地减少人工操作可能产生的错误以及损耗，提高标准化程度，自动化样本处理是未来发展的主要趋势，也是临床检测的刚需，目前已有多家国产厂商在这一领域发力。核心技术人才对国产流式企业来说是发展的基础与保障。国产流式企业核心人才总体来说还是较为稀缺的，但近年来，随着国内的经济发展与国家政策的支持，越来越多的高层次海外人才愿意投身到国产流式技术的发展事业当中。同时，国内流式市场的日益发展，势必也能吸引更多的高水平研发人才。另一方面，企业也要加强对于实验员等基础岗位的规范化培养，形成完善的人才储备机制。仪器信息网：请谈谈过去几年在相对垄断的市场中，国产流式企业是如何破局并发展壮大的？期间有哪些利于国产流式企业发展的政策等有利因素。王宇翀博士：过去几年，国产流式企业的破局主要体现在以下两个方面：（1）试剂的破局：2017年国家药监局出台的《226通告》将一批临床及科研常用试剂由周期长、成本高的三类注册证下放为周期短、成本低的一类备案管理，这一变化使得大量国产厂家涌入流式领域，流式试剂产量大幅提升；（2）设备的破局：在国产流式设备发展初期，有多家国产厂家在低配置的分析流式领域都有不错的表现，相继被国外巨头收购。近年来，也有越来越多的国内厂家发布了自主研发制造的流式设备，体现了国产流式创新的崛起。在国家科技强国战略的指导下，政府对生命科学领域日益重视。2021年 ，由国家工信部联合多部委发布的《“十四五”医药工业发展规划》中提到，“十四五”是医药工业向创新驱动转型、实现高质量发展的关键五年，政府对于生命科学和疾病领域的研究支持不断增强，未来国内科研基础经费的投资仍将保持较快增长，这对于国产流式企业的发展而言是积极的政策信号。仪器信息网：国内流式细胞仪市场已经从导入期进入快速增长期，请介绍当前全球以及国内流式细胞仪市场规模及现状。过去三年最强劲的市场需求来自哪些领域？王宇翀博士：根据Markets & Markets的统计，2021年流式细胞仪全球市场达43亿美元，预计2026年达到63亿美元，复合增长率为8.1%。目前国内流式细胞仪市场约为12亿美元，复合增长率可达30%，可以看出国产流式细胞仪还有很大的增量空间。近几年流式市场需求较为强劲的领域：（1）血液病中的白血病免疫分型：流式质谱技术的出现，为血液病分型提供了完美的解决方案，因为不是通过荧光检测，不存在信号重叠问题，仅需抽取患者少量样本，而分析的准确性显著提升，分析成本大为下降，分析速度显著提高。（2）免疫功能监测：全球新冠疫情的爆发，使得检测试剂采购量呈现爆发式增长。通过外周血分析淋巴细胞亚群来监测细胞免疫和体液免疫功能，全面反映机体当前的免疫功能、状态，对患者而言能够及时观察疗效及检测预，对健康人而言也能帮助全面了解自身免疫状况，及时纠偏，防患于未然。（3）细胞因子检测：在单细胞水平研究细胞因子的表达能力对研究细胞因子在疾病中的作用日趋重要，流式细胞术较传统方法凸显了多指标联检的优势。仪器信息网：请您谈谈未来中国流式细胞仪、试剂耗材市场的发展前景如何？哪些应用领域会被市场看好？王宇翀博士：如前所述，中国流式细胞仪、试剂耗材市场还有很大的增量空间，发展前景总体是光明的。医疗器械进口替代也日益成为主流趋势，只要国产流式细胞仪能够实现性能稳定、不断拓宽应用场景，再结合原本相较于进口产品成本低廉的优势，将来国内临床主要市场被国产流式细胞仪取代只是时间问题。以下应用领域可能会被市场看好：（1）CAR-T治疗中，流式技术起到了重要的基石作用：在筛选靶点、预测毒性、判断回输物质量、检测MRD、免疫监测、复发机制研究等多个流程当中都发挥着举足轻重的作用。（2）纳米流式技术的出现为推动外泌体在临床疾病诊断和治疗领域的广阔应用提供了坚实的技术基础。（3）聚焦免疫系统相关疾病，在分子生物学水平为临床精准诊断和治疗助力。（4）对于肿瘤患者而言，流式技术能帮助监测肿瘤旁细胞、肿瘤微环境，深度解析细胞信号传导通路，寻找潜在的治疗靶点，探索潜在的生物学效应，提高患者生存率。（5）随着流式技术的不断进步，应用场景的不断拓宽，流式技术日益普及，有望成为临床检验的重要工具。仪器信息网：请分享贵司未来的发展战略规划，是否会有海外市场拓展计划以及融资上市规划？王宇翀博士：宸安生物目前已全面启动商业化，Starion星瀚®单细胞流式质谱系统预计于今年上半年获得医疗器械Ⅱ类注册证，之后将大规模落地临床领域。全新一代流式质谱桌面级系统Lunarion宵晖TM获得注册证后，将进一步拓展下沉市场，在全国临床领域全面铺开。宸安生物未来也打算积极布局国际业务，筹建区域商务中心和区域生产制造基地，进入欧美市场，并辐射新兴经济体和一带一路沿线国家。编辑：刘立东KOL点击参与主题征稿活动↓为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特此约稿。欢迎投稿，投稿文章将在专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广（公众号 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近日，浙江省重点研发计划—“尖兵”研发攻关计划项目“流式质谱细胞分析技术”启动会暨课题实施方案研讨会在谱育科技顺利召开，来自项目组的五个课题承担单位汇报人和专家组成员参加了会议。大会以线上、线下相结合的形式进行，邀请到的专家有浙江大学化学系潘远江教授、浙江大学公共医学院院长陈光弟教授、清华大学张新荣教授、浙江大学控制科学与工程学院周建光教授。项目组汇报谱育科技承担课题质谱流式细胞分析仪的研制工作，是整个项目的重头戏。谱育科技 副总经理刘立鹏，对大家的到来表示欢迎，同时也感谢大家对谱育科技的信任与支持。谱育科技 副总经理俞晓峰针对谱育科技承担的质谱流式细胞分析仪的研制任务，着重从研究内容与技术路线、研究目标等方面进行了汇报。浙江省疾病预防控制中心理化毒理所汤鋆副所长和谱育科技李锐经理对螯合金属聚合物标记试剂进行汇报。浙江大学附属第一医院特聘研究员盛剑鹏对国产质谱流式细胞分析仪在肿瘤患者免疫状态变化研究中的应用进行汇报。浙江大学附属邵逸夫医院高级工程师王燕忠对承担课题：国产质谱流式细胞分析仪在检测和评估人群免疫状态中的应用研究方案做汇报。西湖实验室副研究员/西湖欧米研发总监许路昂对国产质谱流式细胞分析仪在辅助白血病治疗的应用研究方案做汇报。专家组意见 专家组认真听取了项目组关于实施方案的汇报，建议针对知识产权情况，重点加强离子传输、探针设计开发等创新，聚焦亮点成果的产出，进一步细化实施方案，加强各课题间的联系。并进行充分讨论，一致认为：1该项目所提交的论证材料齐全，符合论证要求；2该项目目标明确，实施方案和技术路线可行，任务清晰合理，年度计划具体、可操作性强，符合项目任务书要求；3预期成果与考核指标基本明确，可考核性强；同意通过实施方案论证。研讨结束后，与会专家一行参观了谱育科技研发及实用实验室，对国产高端科学仪器实现进口替代充满信心，也非常期待质谱流式细胞分析仪的研制和推广。尖兵计划谱育科技牵头承担的“流式质谱细胞分析技术”项目属于浙江省科学技术厅择优委托的“尖兵计划”榜单项目。浙江省科技厅规定：择优委托原则上应由建有相关领域的重点实验室、工程技术研究中心、企业研究院等省级及以上创新平台申报，其依托单位应为在国内省内有明显优势，创新实力和协同攻关能力强，有基础、有条件在相关领域取得重大关键核心技术突破的优势单位。申报高新产业类择优委托项目的，其依托企业原则上应为高新技术企业，且上年研究开发费占营业收入比重一般应不低于3.0%。“流式质谱细胞分析技术”可以实现对单细胞进行多参数同时检测能力的扩展，在肿瘤免疫治疗、肿瘤微环境、免疫学、干细胞和药物药理等领域表现出强大的分析能力和广阔的应用前景。面向未来发展，谱育科技紧紧围绕“自主研发、持续创新、深度定制”的公司战略，加快攻克关键核心技术，强化科技自立自强，力争成为中国高端科学仪器产业链链主。通过政企用研学协同创新机制打造具备国际竞争力的产业链生态，助力浙江高水平创新型省份和科技强省建设，充分发挥科技创新在高质量发展建设共同富裕示范区中的支撑引领作用。

编者按 计量是天然气贸易活动中必不可少的一个环节，若计量出现较大偏差，则可能影响贸易的公正性，影响消费者和企业的利益，不利于天然气贸易活动的健康发展。因此，科学的选择计量仪器显得尤为重要。 与国外相比，我国天然气计量起步较晚，但在近几年的大力发展下，还是取得了一定成绩的。本文主要针对天然气计量方法的种类、测量原理、优点及其缺点进行了分析，并对天然气计量中存在的一些问题及其解决对策进行了说明。 差压流量计 差压流量计主要包括孔板式、阿牛巴以及弯管式。 ①孔板式流量计 孔板式流量计原理为质量守恒定律和能量守恒定律，即流体连续性方程和伯努利方程。流体流量越大，差压越大，以此为依据对流体流量进行测量。 优点：该样式的流量计所用的节流件全球通用，无需进行实流校准，且结构简单、牢固、性能稳定可靠、价格较低，因此具有广泛的应用。缺点：范围宽度为3：1，限制了其应用范围，而法兰连接法容易导致跑冒滴漏现象，增加了后期的维护成本。 ② 阿牛巴流量计 阿牛巴流量计工作原理为充满导管的流体流经流量计的检测杆时，检测杆的迎流面和背流面会产生不同的压力值，前者为全压平均值，而后者则被称为静压值，两者的差值就是计算流体流速和流量的主要依据。 优点：安装较为简单，压损较小，准确度高，强度好，耐磨损性能较好，防泄漏性能好。 缺点：迎流面和背流面的取压孔容易发生堵塞，且迎面取压孔的边缘处容易受流体的磨损，因此容易出现测量性能不稳的现象。 ③ 弯管流量计 弯管流量计以质量守恒、能量守恒和动量矩守恒三大定律为测量技术，流体经过管道的拐弯处时，内侧流速大于外侧流速，且呈现一定的规律性，当弯管的角度为45°时，只要测量弯管内外压差和流体的密度时，就可计算出流体的流速，然后根据流体所经弯管的横截面积，即可求得流体的流量。 优点：不受插入件或节流件的影响，无压力损失，精度高，可重复性好。直管段范围要求较宽，而传感器的磨损或者结垢，对流量计的精度影响较小。 缺点：对测量大流量流体较为准确，而小流速测量准确度较差。 气体涡轮流量计 涡轮流量计是一种管径中全截面流速流量的流量计，其测量原理是将一组叶轮悬置于流体中，流体流动时带动叶轮转动，然后根据叶轮的转动速度来获得流体的平均流速，并以此为基础计算出流体流量。 优点：精准度较高，可控制误差在±0.2%至±0.5%之间，压损小、重复性好、稳定性高、能快速响应且该流量计内部结构较为紧凑，体积小，安装以及后期维护较为简单。 缺点：测量结果受流体性质影响较大，当流体介质的粘度、密度、压力等因素发生变化时，可对测量结果产生一定影响。 气体超声波流量计 气体超声波流量计是利用流动状态下的流体对超声束的作用，以检测流体体积的一种测量仪表。 优点：安装简单，精准度较高，可控制误差在0.5%以内；不受机械磨损，长期使用精度不变；不受压力损失的影响，可使用干法进行标定；为非接触性测量，耐腐蚀，可进行管网流动状态的评估测量。 缺点：对测量环境有一定要求，若测量场合存在高频振动噪声，测量结果容易受到干扰。 以上测量仪表都有其各自的特点，综合比较，气体超声波流量计在测量精度、稳定性和适用范围上都更具优势，因而也成为国际上天然气贸易的首选产品。 随着测量技术的不断发展，我国气体超声波流量计的研究已经取得了不小的成果，并解决了一些实际应用过程中存在的问题。 过去，我们往往容易忽视环境温度对计量的影响。温度不仅影响气体的体积，还能影响计量仪器的准确度。在实际的计量过程中，若忽视外界因素的影响，则可能影响计量结果的准确性。如北方温差较大，若不考虑温度温度影响，则燃气公司可能面临一定的经济损失。 以孔板流量计为例，该流量计由节流装置、流量显示仪和差压变送器构成，当环境温度变化较大时，节流装置和差压变送器的准确性就要受到影响，从而导致计量结果不准确。相比之下，国产超声流量计Gasboard-7200具有温度补偿功能，可避免温度影响计量误差，有效提升经济效益。 国产超声流量计Gasboard-7200 总的来说，流量计的选择对于天然气计量工作的精准度影响巨大，企业在选择流量计时，不仅要考虑成本、安装、维修难度，还应考虑使用环境的影响，在满足以上要求的情况下，尽可能的减少计量误差，保证贸易的公平性。版权声明:本文转载自微信公众号@工业过程气体监测技术，如欲转载，请务必注明来源，违者必究。

2019年，上海交通大学丁显廷教授和林关宁教授团队联合在Genome Biology上发表了题为“A Comparison Framework and Guideline of Clustering Methods for Mass Cytometry Data”的文章。 该文章从准确性（precision）、一致性（coherence）和稳定性（stability）三个层面由浅入深地阐明了不同单细胞质谱流式技术（CyTOF）细胞族群分析方法的优劣及其适用场景。这是国际一线杂志第一次报道中国大陆学者在单细胞质谱流式技术数据标准化和分析方法学方面的工作。相比传统荧光标记的流式细胞术，CyTOF技术采用金属同位素标记抗体，避免了荧光重叠和自荧光消除的问题，可在单细胞水平同时测量数百万细胞中近百种蛋白质的表达量。这种同时获取高维度蛋白质的超强能力使得CyTOF技术在药物优化、疫苗开发和疾病标记发现方面具有重要的应用价值。然而，迄今为止CyTOF技术的数据标准化、样本和数据的质量控制、分析方法学，主要还是基于欧美学者提出的Accense，PhenoGraph和Xshift等分析方法。虽然这些分析方法已被广泛应用于不同的领域和临床研究，但是很多研究者对于采用哪个方法能更好地分析个体化的数据仍然存在疑惑。在这篇文章中，研究人员在三类异源（骨髓细胞、肌肉组织、结肠组织）6个单细胞组学的数据集上对目前经典的无监督和半监督细胞分群方法进行了基准分析和深度比较。在准确性（precision）分析上，根据四种内部评价指标（Accuracy，F-measure， NMI和ARI）讨论了不同方法对细胞进行分群的准确性；在一致性（coherence）分析上，利用三种外部评价指标（DB，CH和XB）探讨了细胞分群方法揭示细胞数据内部本质结构的能力；在稳定性（stability）分析方面，研究了随细胞采样数量变化，不同方法的准确性和识别出的细胞亚群数量的鲁棒性。此外，这篇文章还讨论了分群方法的分群分辨率，发现PhenoGraph和Xshifit能够识别出更细粒度的亚群（亚群数量偏多），而DEPECHE倾向于识别粗粒度的亚群（亚群数量偏少）。图1 CyTOF数据细胞分群方法的选择决策树综合上述框架的分析结果，这篇文章为单细胞质谱流式分析领域的研究者，特别是初学者以及没有生物信息学基础的研究者，提供了细胞分群方法的选择决策树。图2 聚类方法的稳定性分析上海交通大学生物医学工程学院个性化医学研究院是中国最早建立起单细胞质谱流式技术的单位之一，并已初步实现技术向临床应用的转化，先后利用单细胞痕量蛋白分析技术完成了寄生虫耐药、银屑病、结肠癌、肺结核方面的相关临床应用研究。刘晓博士、宋炜宸博士生是论文的第一作者。丁显廷教授和林关宁教授是论文的通讯作者。相关研究得到国际人类表型组计划、国家传染病重大专项、上海市高峰高原学科建设计划、国家自然科学基金等项目的支持。

p　　a style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S02.html"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong环境监测/strong/span/a行业产业价值链由技术链、资金链、信息链和物质链链化而成，构成一个价值系统。在这个系统中各个组成部分是一个有机的整体，上、中和下游各个环节之间存在着大量的技术、资金、信息和物质方面的交换关系，是一个价值传递过程。环境监测行业产业价值链的价值分布和关联如下图所示。环境监测产业价值链的价值分布和关联。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/f2f9788d-672d-43aa-9d76-9470c9bb1561.jpg" title="2016012609452920.jpg"//pp style="text-align: center "资料来源：公开资料整理/pp　　strong1、技术链/strong/pp　　技术链以研究开发作为开端，将科学转化为技术，再通过实验，试验、临床阶段和生产加工阶段等来实现上、中、下游技术链化的发展过程。知识创新是产业链的源头，而市场则是产业链的终端。环境监测产业链具有显著的技术推动和需求拉动双重驱动性。以市场为导向，将各种机构和制度有效组合起来，促进上、中、下游技术扩散或转移，可以缩短产业链化周期，降低行业相关成本和费用，提升产业附加值。/pp　　strong2、资金链/strong/pp　　资金链以政府、企业和资本市场为资金供给主体，通过资本的流动与运作，完成资源到资本的转化过程，从而获得增值的契机。通过资本市场的流动与运作，以资本的力量盘活沉淀、提高资金利用度，可降低管理成本，获得资源优势，达到增值的目的。/pp　　strong3、信息链/strong/pp　　信息链是信息流动和知识传播的过程。知识生产的内部化可降低交易成本。环境监测产业的属于劳动力与科技密集型产业，而人才是知识的主要载体，因而对专业技术人才的需求很大。通过中介服务体系以及信息与知识平台的共享，可以降低学习成本。/pp　　产业链内部不同的行为主体在价值链上又具有各自的相对竞争优势，其大小取决于价值链活动各环节运作的好坏，并由此决定着企业利润的高低。产业的竞争实质上是价值链的竞争，谁掌握了行业的关键技术，谁就具有强大的核心竞争力，拥有了产业内的最大利润，从而取得竞争优势。随着国际分工及经济全球化进程的深化和拓展，该产业链逐渐跨国延伸，嵌入了世界生产网络的跨国价值链，在利益驱动下，环境监测产业结构呈现出并购、重组和联盟等新的发展趋势。/p

国产质谱客观上仍存差距　　质谱目前几乎已成为分析仪器中最重要的一类，也是发展最快的分析仪器之一，无论是在国内市场还是全球市场，质谱仪器都保持着两位数的增长速率，在全球市场，质谱仪器几乎己占到整个分析仪器市场的三成以上。　　相比之下，中国质谱市场起步较晚，这也意味着发展潜力更大，从2003年至今，中国质谱仪市场实现了十余倍的增长，但仍然不到世界质谱仪市场的一成，也不到中国分析仪器市场的一成，潜力仍然很大，而我国不断加大对食品安全和环境监测等方面的投入，以及进出口贸易等领域检测需求的快速增加，也使得质谱仪的需求不断提升。　　质谱市场的未来是有目共睹的，虽然专精一类仪器也是不错的道路，但如果要向高端发展，要跟上分析仪器的发展潮流，还是不能在质谱领域缺席的。据美国ACS网站统计，目前国际上排名前十的仪器厂商中有八家在从事质谱仪的生产，国内实力较强的分析仪器企业如东西、纳克、普析、舜宇、禾信、聚光、天瑞近几年也研发出了自己的质谱产品，显然都是有见及此。　　不同于一些已经可以和进口仪器分庭抗礼的国产仪器，质谱还是国产仪器的薄弱环节，国产仪器厂商先是眼睁睁的看着进口仪器独占市场多年插不上手，等到国产气质联用仪终于诞生了，液质联用仪的发展势头又超过了气质联用仪。国产质谱虽然实现了从无到有，并且缩小了差距，但未来一段时间国产质谱仍将是后来的追赶者角色。而且国内仪器企业在这个领域基本都是白手起家，研发难度非常之大，和财雄势大的跨国仪器企业相比，本来各方面都困难重重还需要更大的时间和资金等方面的投入，付出巨大心血后诞生的国产质谱仪，很多方面有如婴儿般稚弱，如果还要孤军力抗“抱团”的国外竞争者，又没有政策、技术、资金、用户等方方面面的支持，最难的第一步不会好走。　　国产质谱：有差距亦有优势　　但国产质谱绝不可因此妄自菲薄，也不应该被小看。　　首先，质谱仍然是成长中的市场，而非已经饱和或者是过度竞争的市场，质谱市场无疑是有竞争的，但目前质谱市场上处于领先地位的一些主要仪器厂商，其竞争仍然是有序竞争：各自都有一定的技术优势，有的对离子阱相关技术研究的非常透彻，有的TOF技术方面比较有优势，有的精擅系统集成 产品上也各自针对不同的用户需求，有的不惜工本达成极高的精度，有的注重性价比，有的在测试速度上比较有优势，无形之中都比较有“默契”的各占一部分市场，避免打入其他厂家的优势领域。可以说质谱市场之大，完全容得下国产质谱的加入，而市场上现有的质谱仪，也并不能满足所有用户的需求，充分覆盖市场，国产质谱凭借自己的优势和特色，可以找到属于自己的空间。　　国产质谱的本土化优势之一：价格　　或许大家已经逐渐发现，国产质谱仪也是有很多优势的。　　首先就是价格这个最突出的优势，虽然质谱仪的应用越来越广泛，正在逐渐成为主流分析仪器，但高昂的价格，始终还是质谱仪普及的最主要障碍之一。虽然分析检测要求的提高，采用质谱的标准和方法越来越多，使得业内人士普遍认为，质谱不但会出现新的用户，一些原本采用或计划采用色谱和光谱类仪器的用户也可能转而采用质谱。但现实却是，质谱仪的价格普遍远高于光谱和色谱类仪器，而且是至少数倍的差距，即使有着质谱仪的应用需求和意愿，但用户都能接受普遍超过百万元甚至超过千万元的进口质谱仪吗?这实在是一个很大的问题。　　但国产质谱仪却可以实现与高端光谱色谱产品相当，甚至更加低廉的价格，让一部分原本使用色谱或是ICP、原子吸收等光谱产品的用户有可能考虑质谱产品，也为一些原本不可能买到用到质谱的用户提供了可能性。这些原本对于质谱仪前景的设想，才真的成为了现实。因此价格实惠的国产质谱仪的加入，对于进口质谱仪其实也不是坏事，因为国产质谱仪能够让更多人有兴趣了解和采用质谱产品，共同把质谱市场做大，实现一定程度的共赢，不一定是你死我活的零和博弈。　　国产质谱的本土化优势之二：使用成本　　质谱仪作为复杂精密的分析系统，有着一些易损耗的配件如灯丝、取样锥、截取锥、雾化器等，也需要使用色谱柱、溶剂、氮气等耗材，而且质谱仪通常需要长期的运行才能保持性能稳定，因此质谱仪的使用成本也是较高的。有的用户采购质谱后，因为消费高而很少使用 也有的仪器用户因为没有采购质谱仪的预算，转而寻求到其他单位付费做样的变通方法，但了解到做一次样所需的费用也不禁为之咂舌，称用不起。在耗材配件方面，国产质谱也有着实惠的价格，因此使用成本上有较大优势。　　国产质谱的本土化优势之三：对行业和市场的了解　　什么样的仪器才是好仪器?这个说来话长，但至少，功能、性能、价格、应用等都必不可少，其中，应用或许是最重要的。一般来说，仪器不比民用、消费类产品，只要有些亮点就能吸引消费者心动而买单，仪器用户多是精明睿智的科研教育工作者、研发生产工作者等，忽悠基本是无效的，仪器用户需要的是能切实应对需求，解决工作中问题的仪器。只做到功能多、性能强的仪器是不够的，只做到价格低廉同样是不够的，功能性能足够，价格合理之外，还要能做到准确应对行业需求，简便好用高效率，这才是用户欢迎的好仪器。如果仪器不好用，再高的性能再多的功能也只是徒然推高了价格而已。　　中国不只是“世界工厂”，也可能成为世界最大的市场，有很多产品，如汽车、家电、工业机械、智能手机等，中国市场的销量已经是全球第一，仪器还不是，但同样有这个潜力。要进入中国市场，就需要对中国市场和行业有足够的了解。在中国市场获得成功的国外仪器企业，无不是在中国植根已久，充分了解中国市场，建立了本土化团队，执行中国化策略的。如果不能做到以上这些，即使是百年企业，来到中国也是新手上路，反不及国内仪器厂商有优势。　　因此国外仪器厂商要进入中国市场，最简单的方法，莫过于找一个合适的本土合作者。我们可以看到，国外仪器厂商来华寻找中国合作者，首要要求已经不是要求合作者有多强的分销渠道和铺货能力等，而是对中国的了解，包括对中国市场状况，对各行业应用需求，对中国商业文化等等的了解。其实有很多技术与产品俱佳的国外仪器企业还没有进入中国市场，有些是无意试水中国市场，有些则是早就想来华发展的，却找不到理想的合作者或者“交友不慎”，一直不得其门而入。　　而国产仪器厂商，只要肯下功夫，在对中国市场行情及行业需求的把握上，是有着先天优势的，只要条件得宜，对应用需求的了解和反应有可能成为国产仪器的最大优势。我们可以看到，在“毒胶囊”等事件中，一些国产仪器厂商以灵活高效的反应，快速捕捉新的市场需求，抢占先机，把本土化优势发挥得淋漓尽致。　　国产质谱的本土化优势之四：维护、售后等服务　　作为精密仪器，质谱仪的调试维护等需要密集的服务。国外知名仪器厂商的服务是不错的，但往往需要支付较高的费用，国产仪器在服务费用上很大优势。而且国内知名仪器厂商的服务很多都能做到召之即来，网点也多，在服务响应上的确还是有优势的。国产仪器在服务上的优势，可以抵消一部分进口仪器在质量上的优势，也可以争取一些用户体验上的优势。坚持甚至扩大在服务上的优势，会为国产质谱仪取得不少加分的。

8月28日，浙江普罗亭健康科技有限公司的质谱流式细胞分析仪PLT-MC601正式获得浙江省药品监督管理局批准的医疗器械许可证（浙械注准：20232221601）。普罗亭质谱流式细胞分析仪PLT-MC601诞生于2010年的质谱流式细胞技术（Mass Cytometry, CyTOF）采用带有金属同位素标签的抗体对细胞进行标记，通过飞行时间质谱分析各细胞上的标签组成，进行细胞表型和功能的深入研究。避免了荧光流式的计算补偿带来的误差和复杂的配色方案，可实现单细胞级多参数同步检测。对比传统流式技术，质谱流式技术主要特点包括：金属标签，采用金属同位素代替荧光基团做标签系统，增强抗体信号强度超高通道，检测范围从80-209amu，可同时检测单个细胞130个抗体通道高准确性，飞行时间质谱的应用，避免串色现象带来的补偿算法误差金属编码技术，质谱流式可支持10种以上的标本同时检测，大幅提高检测通量

1月26日，退役军人事务部发布10名在韩中国人民志愿军烈士身份确认结果，这也是自2022年7月，国家烈士遗骸DNA鉴定实验室成立以来，我国首次对外发布在韩中国人民志愿军烈士遗骸鉴定成果。最新确认身份的10位烈士中，林成旺、史万忠是2021年第八批迎回安葬的在韩中国人民志愿军烈士。陈汉官、索维亮、李延学、白存任、李仁松、王希颜、邱能庆、韦恒兰等8位烈士，均为2020年第七批迎回安葬的在韩中国人民志愿军烈士。退役军人事务部褒扬纪念司（国际合作司）副司长 李敬先：组建国家烈士遗骸DNA鉴定实验室，加强技术攻关，协同推进军史、战史、烈士遗物等资料研究和DNA数据库建设。我们这次也是让更多迎回的志愿军烈士从回国到回家、由无名变有名，从而深入营造崇尚英烈、缅怀英烈、学习英烈、捍卫英烈的浓厚氛围。近年来，退役军人事务部成立烈士遗骸搜寻鉴定中心，深入开展遗物整理、辨识和分析，以印章等标注个人身份信息线索的遗物为重点，陆续发布烈士寻亲线索，发动社会各方面力量，共同找寻烈士亲属。退役军人事务部烈士遗骸搜寻鉴定中心党委书记、主任 许航宇：烈士遗骸身份确认工作取得新突破，截至目前，已先后为20位在韩志愿军烈士确认身份，让亲人寄托哀思、让后辈缅怀敬仰。烈士遗骸身份确认工作取得新突破烈士身份到底是如何确认的？退役军人事务部相关负责人表示，依托国家烈士遗骸DNA鉴定实验室，我国建成了国家烈士遗骸DNA数据库和烈士亲属DNA数据库，烈士遗骸身份确认工作取得新突破。在确认烈士身份过程中，首先，依托国家烈士遗骸DNA鉴定实验室，完成在韩志愿军烈士遗骸及部分烈士亲属DNA信息的采集分析工作，推动建设国家烈士遗骸DNA数据库和烈士亲属DNA数据库，并实现精细化、动态化管理。退役军人事务部烈士遗骸搜寻鉴定中心党委书记、主任 许航宇：组织专家技术力量，加大科研攻关力度，破解战争陈旧遗骸DNA身份识别难题，突破复杂亲缘关系鉴定等关键技术，自主创建了符合中国实际的战争遗骸DNA身份识别新技术体系，并实现试剂、仪器完全国产化。我国创新探索了新的烈士寻亲方法路径。在最新确认身份的10位烈士中，仅1位烈士有明确的印章线索，其余9位均为在往年确认身份的烈士信息基础上，按照“同一参战部队、同一牺牲时间、同一发掘地点”的原则，通过查询军史战史资料，开展综合分析研判，缩小亲属摸排范围，经DNA鉴定比对，成功确认烈士身份。

“未来，科研用户依旧是在追求多光多色的光学流式，而临床用户则更注重解决临床检验的自动化设备（例如全自动流式细胞分析仪，全自动高通量流式荧光分析仪等），以及更多的配套试剂，覆盖更多的疾病检测。”——李为公博士 深圳唯公科技创始人流式细胞术（Flow Cytometry, FCM）是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技术。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等各领域的的基础和临床研究。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初，由于受到当时科技水平和国内生产力的限制，并没有商业化产品问世。直至2010年左右，国产流式细胞仪厂商开始如雨后春笋般的成立。并随着技术的积累和发展，国产流式细胞仪不仅从性能上能够与进口仪器比肩，还契合国内市场需求，有着自身的特色和优势。与此同时，国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特邀唯公科技创始人李为公博士就国产流式、流式荧光技术的研发进展、应用与市场分析展开分享。 本期嘉宾：李为公博士 深圳唯公科技创始人李为公博士在创立唯公科技（唯公）之前，曾在贝克曼库尔特从事多年研发和研发管理，曾任迈瑞体外诊断事业部副总经理，迈瑞北京研究院总经理。曾参与和主持过多款贝克曼库尔特、迈瑞的高端血细胞分析仪、流式细胞分析仪的研发；曾主持和参与过国家863、国家重大专项等课题、流式细胞仪行标（YY/T 0588-2017）的制定，对流式细胞分析仪的发展和未来趋势有着独到的见解。仪器信息网：基于您深耕流式多年的经验，请谈谈流式技术的进展和未来的发展趋势。李为公：从流式分析的对象来分类，我把流式分为：（1）传统流式，主要分析样本中细胞或颗粒的相关信息；（2）流式荧光，主要分析样本中的可溶性物质，如蛋白、抗原、抗体，和细胞相比这类物质没有明显的颗粒特征。如果从原理上讲，又可以分为光学流式和非光学流式。我简单地介绍一下传统流式和流式荧光的发展，会更容易说明两个流式分支的技术特点。（A）传统流式细胞仪的发展[1]20世纪60年代初，很多科学家开始尝试利用细胞染色和显微镜图像扫描技术进行白细胞分类，不过研究过程异常复杂和艰难。在IBM工作的Louis Kamentsky突破了传统的显微镜方法，搭建了一台流式细胞仪原理样机用于白细胞分类研究，同时这台流式细胞仪采用显微分光光度技术代替了原始的图像扫描，采用样本液流动传送装置取代了传统的显微镜平台，使得过去费时、复杂的细胞分类工作变得简单、高效。1970年Kamentsky在其创建的Bio/Physics Systems推出了最早期的流式细胞仪Cytograf和Cytofluorograf。1972年在斯坦福大学工作的Herzenberg研发出另一台更接近现代流式的FACS后，又与碧迪（Becton-Dickinson，BD）合作，于1974年推出了BD的第一款商用流式细胞仪FACS-1。同期，Fulwyler在加盟Coulter公司后，与Robert Auer一起，带领Coulter公司团队（后来Coulter公司跟Beckman公司合并，成为Beckman Coulter，贝克曼-库尔特）也在1975年推出了自己的第一款商用流式细胞仪TPS-1。流式细胞仪最初上市的一些年, 主要还是用于细胞内物质（胞内酶活性、胞内钙离子浓度、胞内DNA等）含量测定。随着单克隆抗体制备技术的广泛应用, 越来越多的血细胞分化决定簇(Cluster of Differentiation, CD)被发现。在研究这些CD在细胞分化和调控机制中的作用时, 流式细胞仪起到了重要的作用, 从而促成了相关科研成果向医学领域的快速转化。随着各项技术的发展，在高端科研需求的驱动下，流式细胞仪经历了从单激光单色到多激光多色，从分析到分选，从相对比例到绝对计数的发展。为满足科研同时研究细胞更多指标的需求，光谱流式、质谱流式也应运而生。在2010年前，整个流式细胞仪的发展一直被高端科研“高大上”需求推动着，并没有重视临床检验用户的体验。对于临床检验项目，其需求和高端科研相比，较为固化，例如常见的淋巴亚群分型、精细化分型，HLA-B27，精子功能等检测都是一些较为确定的流式分析检测应用，大部分检测双光六色的仪器配置就能满足要求，而且不需要频繁调整仪器的设置。我在迈瑞时，针对临床客户的需求，带领团队，推出了第一台临床流式细胞分析仪。稍微复杂一些的白血病分型，三光十色左右的流式细胞仪就能满足。由于国内临床检验科室的人力不足，被高端科研机型忽视的样本制备自动化、分析自动化成了限制流式细胞仪临床应用的一个短板。总体来说，传统流式细胞仪是一种用于细胞或颗粒研究的仪器，而对于体积远远小于细胞的各种抗体、抗原、蛋白等的检测，特别是对体液免疫类相关的检测分析而言，传统流式分析技术似乎无能为力。（B）流式荧光（液相芯片）的发展在免疫诊断领域，ELISA及化学发光是免疫诊断最重要的技术手段，其原理是利用固体或微球为载体，通过抗原抗体反应原理（例如双抗体夹心法），捕获待测物中的免疫类特征指标。化学发光因其原理的限制，每个反应仅能检测单一指标，对于同一样本的多指标检测，则需要进行多个反应，重复的测试。对于大规模的多指标检测，往往需要多台检测设备甚至需要流水线才能完成。1980年代，科学家们以微球为载体，实现了和ELISA及化学发光相同的双抗体夹心法的流式检测技术（流式荧光，液相芯片）。通过进一步对微球进行编码（例如，微球的大小、微球中包埋的荧光强度等），突破了在流式平台上仅能对细胞/颗粒分析的局限，实现了蛋白检测。特别是在结合了编码微球技术之后，展现了流式荧光多重联检的潜力。美国公司Luminex是全球最早拥有磁性荧光编码微球技术的公司。1990年代Luminex编码微球开始被许多的科学家关注，不少科研文章陆续发表在一些知名的杂志上，得到了科研领域的认可。2005年，全球科技产业行业研究的权威机构 Frost&Sullivan授予Luminex编码微球技术“2005年度国际临床诊断技术革新大奖 ”,标志着流式荧光技术在临床诊断技术领域应用得到了权威性认可。Luminex是最早提供商业化磁性荧光编码微球的公司。他们采用了一套特有的荧光素组合来编码微球，而这套荧光素无法完全被主流的流式分析仪上识别。通过知识产权保护，其封闭的编码微球组合和独特的检测平台垄断了流式荧光市场。由于其的商业策略，Luminex自己并不开发相关的检测试剂，而是通过收取合作伙伴的专利授权费，合作伙伴从其采购其磁性编码微球和检测仪器平台，进行试剂开发和应用推广。相对高昂的仪器成本和微球价格限制了流式荧光技术在国内外的推广及应用。从1990年代起，国内陆续有编码微球相关的专利和优秀文章发表，但一直未见国产编码微球商业化。直到近年唯公突破了Luminex技术壁垒，成为国内第一家（全球第二家）拥有自主知识产权并实现了磁性荧光编码微球商业化的公司。在编码微球荧光素的选择上，唯公对自己提出了3个核心要求：（1）编码微球必须具有磁性，磁分离会大幅简化样本制备流程，也可以使得流式荧光检测自动化更容易实现；（2）荧光通道必须要兼容主流流式的荧光配置（例如碧迪、贝克曼库尔特等），现有的流式用户都可以成为流式荧光试剂的潜在用户，可以降低用户使用流式荧光试剂的门槛，无需额外采购其他专用设备；（3）编码微球要清晰可分，必须可以在唯公的设备上实现的自动分析，保证后续流式荧光检测的全流程自动化。关于唯公的磁性编码微球特点，我会在唯公产品介绍中详细阐述。未来，科研用户依旧是在追求多光多色的光学流式，而临床用户则更注重解决临床检验的自动化设备（例如全自动流式细胞分析仪，全自动高通量流式荧光分析仪等），以及更多的配套试剂，覆盖更多的疾病检测。仪器信息网：请评价下光谱流式、质谱流式、成像流式、流式荧光技术等不同流式技术检测应用方法的特点和优劣势？李为公：质谱流式。由于受荧光素的限制，现有荧光素光谱间的“泄露”限制了多光多色流式中“色”的数量，而多光多色的“荧光补偿”一直是用户头痛和难以理解的流式应用门槛。质谱流式将质谱中对金属同位素检测的原理应用到了细胞检测领域，通过金属同位素来标记抗体，代替了抗体试剂上偶联的荧光素，完全避免了荧光染料间的“泄露”，可同时检测的金属同位素数量远超了光学流式的水平，是一款细胞研究的利器。质谱流式虽然仍以细胞研究为目标，但其已不再是传统意义的光学流式，因而它的局限性在于目前用于光学流式中的抗体试剂均不适合质谱流式体系，其在临床检验中的应用还需要若干年的积累。另外，基于质谱原理对金属同位素进行检测的速度目前还远达不到光学流式每秒上万个细胞的检测能力，其检测速度较光学流式还有待于提升。光学流式荧光谱和质谱流式谱比对成像流式：仍然属于光学流式，除了光学流式的荧光信息外，还增加了细胞图像信息。由于原理的限制，成像流式获取到的高速流动的细胞图像像素相对较低，为用户提供的图像信息还无法和静态高倍显微镜下获得的细胞形态相比。而用户经过多年的学习积累，对显微镜下细胞形态的认识都非常深刻。因此对于成像流式而言，一方面需要提升成像流式图像的清晰度，另一方面，还需要一个漫长的教育和认识过程，用户才能真正地用好成像流式中的细胞图像信息。成像流式原理和细胞成像图光谱流式：是一种光学流式，结合光谱仪的原理代替了传统光学流式中的二色镜、滤光片等光学器部件，经过棱镜/光栅分光，通过多个检测器对全光谱进行检测。结合已知荧光素的光谱特征，对检测到的全光谱进行反向解析。该方法突破了现有荧光素选择的限制，使多光多色流式中的“色”的数量大增。同时，光谱流式兼容现有传统流式试剂，让许多用户更自然地延续使用已经积累下来的经验和建立的内部体系。从未来的发展来说，它的潜力取决于细胞分型所需要检测的抗原/抗体数量需求，因为目前常用较为复杂的白血病分型也只需要十几种抗原/抗体，并不能充分发挥光谱流式的潜力，因而从某种意义上说，光谱流式在细胞科研中的前景要大于在临床检测中的应用。理论上讲，不同厂家的荧光素光谱会有一定的差异，对于不同试剂厂家的荧光素组合时，需要通过仪器确认荧光光谱的差异。光谱流式原理图流式荧光：仍然是一种光学流式，是荧光编码微球和光学流式相结合的一种新兴技术，但其检测/分析的对象不再是细胞/颗粒。其核心技术是荧光编码微球，特别是磁性编码微球，是流式荧光自动化的优选方案。在临床检验的应用中，它以微球为载体，检测对象是体液中游离的蛋白、抗原、抗体，类似我们熟悉的化学发光。通过结合多重编码微球，流式荧光已经在检测通量上展现了独有的优势，可以在同一反应中不同的编码微球上包被/吸附不同的抗体/抗原，捕获液体样本中游离的抗原/抗体，在一次检测中分析出几十个，甚至上百个检测指标。流式荧光原理图（此处省略磁分离洗涤过程）流式荧光的原理和传统的化学发光法几乎相同，也都是液相反应，其灵敏度、准确性、线性范围、重复性都可以达到化学发光的水平（例如，唯公的细胞因子联检试剂已达到了pg/mL的水平），而通量则远远高于化学发光，联检的项目越多，其优势就越明显。一台流式荧光的单机可以达到多台化学发光通量，还可以节省临床检验科室的大量实验室空间，降低实验室的空间成本。流式荧光检测的挑战主要在于多联检试剂开发，解决多重待测物间的相互干扰。流式荧光、化学发光优劣势比对仪器信息网：唯公目前主推的流式产品是什么？请您谈谈该产品的技术特点，与同类型进口品牌相比核心竞争优势如何？李为公：唯公聚焦在自动化智能化流式细胞仪、流式配套抗体试剂、全自动流式荧光（液相芯片）分析仪、多重磁性编码微球（液相芯片）等。在流式细胞仪领域，唯公的重点在解决临床检验自动化的痛点，提高传统流式在临床应用的自动化，降低检验人员使用流式的门槛。在流式荧光分析技术领域，唯公研发了真正意义上的国产第一台全自动流式荧光分析仪，推动了国内多联检自动化检测的发展；在多重磁性荧光编码微球方面，突破了Luminex磁性编码微球的技术壁垒，实现了传统流式均可检测流式荧光联检试剂。唯公是在打造的开放平台，让合作伙伴不在受限于Luminex的封闭系统，势必掀起流式荧光新应用领域的热潮。2018年，唯公完成了羧基表面活性基团的磁性7和12荧光编码的微球的量产，基于其自己的12编码微球的12重细胞因子联检试剂也于2020年上市销售。2021年，将其羧基表面活性基团的磁性荧光编码的微球提升到了30重，并开始了多重自身免疫抗体及过敏原联检试剂的开发。2022年，唯公再次将编码微球的数量提升到了50重。2023年唯公将4套用于不同试剂研发的编码微球表面活性基团的种类从单一的羧基扩展到了羧基（亲水，疏水），环氧基、甲苯磺酰基，氨基、链霉亲和素等，并已在科研试剂平台“喀斯玛商城”开设了旗舰店，公开对科研客户销售，支持不同科研的需求。所有唯公的编码微球均可在唯公的设备上实现自动分析，不再需要用户去理解和掌握那些繁琐又深奥的“阈值”、“增益”、“圈门”、“荧光补偿”等流式术语和概念，让流式荧光检测变得和常规的生化、血球、化学发光检测一样简单，“样本进，结果出”！唯公EasyMagPlex 7/12/30/50编码图与同类型进口品牌相比，唯公有下列核心优势：第一：在传统流式领域，唯公有自主研发的流式细胞分析仪（EasyCell），在流式使用方面更贴近临床客户的使用习惯，通过配套的标准微球，自动校准仪器设置，简化了流式分析中繁琐的仪器设置步骤，让临床客户使用更简单，更有质量保证。第二：在传统流式领域，为满足国内临床客户的需求，唯公是国内第一家提供全自动流式样本制备仪（EasySampler）的公司，是全球第一家把全自动流式样本制备仪和流式分析仪结合，实现了流式分析的全流程自动化（EasyCell Auto），从全血进样，自动血样混匀、穿刺取血、加抗孵育、自动检测、自动分析、自动LIS传输，全程无需人工干预，将操作人员从单调乏味的重复性工作中解放出来。唯公的流式分析仪 EasyCell、流式样本制备仪 EasySampler、全自动流式分析仪 EasyCellAuto第三：在流式荧光领域，唯公完全拥有自主知识产权的磁性编码微球，及配套试剂（例如唯公已经获证的多联检细胞因子试剂）不仅可用于唯公的流式设备，而且兼容其他主流公司的流式细胞仪，降低了流式荧光试剂的使用门槛和成本。第四：在流式荧光领域，为解决细胞因子检测样本制备时间长、操作流式复杂的痛点，唯公配套了全自动细胞因子样本制备仪（EasySampler C），大大提高了检验人员的工作效率，得到了市场的一致好评。该设备还也可扩展至其他唯公的流式荧光试剂，例如自身免疫抗体检测试剂、过敏原检测试剂等。唯公细胞因子样本制备仪 EasySampler C、全自动流式荧光分析仪 EasyPlex2022年，基于唯公的编码微球和流式细胞仪，我们集成了唯公的全自动流式荧光分析仪（EasyPlex），并于2022年获得注册证。对于样本量较大的用户，唯公的流式荧光分析仪（EasyPlex）提供了全自动样本制备和检测，全程无需专人值守。唯公的设备对基于唯公微球的试剂，可以自动识别微球团族，自动建立标准曲线，自动分析，全程无需人工介入，实现了“样本进，结果出”。检测试剂在具有混匀和制冷功能的试剂盘中可以长期放置，试剂反应在温控的环境中进行，与人工样本制备相比，避免了环境和手法造成的检测结果误差。以22重细胞因子联检试剂为例，其检测通量可以达到2,200指标/小时，达到了国际领先水平。仪器信息网：请介绍唯公流式产品研发历程中里程碑事件。李为公：唯公科技2016年成立之后便获得了天使轮投资，随后研发中心和生产中心分别落地北京昌平和深圳坪山；北京研发中心于2018年先后完成了流式细胞仪（EasyCell）的原理样机和流式细胞仪配套的抗体试剂研发，自主研发的12重磁性荧光编码微球（EasyMagPlex）也投入量产；2020年，自主研发的12重细胞因子联检试剂，流式细胞仪（EasyCell）获证；2021年全自动流式样本制备仪（EasySampler，EasySampler C）获证；2022年，全自动临床流式细胞仪（EasyCell Auto）和全自动流式荧光分析仪（EasyPlex）获证；2023年自主研发的50重磁性编码微球量产，并把常规的微球表面基团从羧基扩展到了多种其他基团，更利于不同试剂种类的开发。唯公从创立之初一步一个脚印，不断壮大，成为国产流式的引领者，流式荧光的推动者。同时，唯公的技术也得到了众多专家的认可，获得了多项荣誉。唯公发展历程仪器信息网：唯公流式相关产品主要应用哪些领域的哪些实验环节？满足了哪些用户的痛点需求？李为公：传统流式细胞仪的应用非常广泛，从流式细胞仪问世以来到现在，几乎应用到了对各种组织来源的细胞及细胞亚结构的检测，包括各种细胞的细胞膜上各种抗原、细胞质及细胞核中各种蛋白分子的相对和绝对定量分析，细胞中染色体、DNA、RNA 的定量、倍体分析等，可完成从细胞的某一种到多种生物学特性及功能的同时分析已经被广泛地应用到医学研究（如，免疫学、血液学、肿瘤学、药理学等），生物学研究（如，遗传学、植物学、生殖学、微生物学、细胞生物学、毒理学、分子生物学等），环境生态学研究（如，湖泊、海洋生态学等），制药工业学研究（如药物筛选，疫苗研究等），农业畜牧业研究（如，选种，育种等），以及食品安全等研究，是生物学和医学研究、药物开发、临床检测和环境监测的必备仪器。随着流式细胞仪的进步和普及，已经深入走进了医学临床应用领域，对于人体细胞免疫功能的评估以及各种血液病及肿瘤的诊断和治疗有重要作用，其在艾滋病、白血病以及肿瘤等疾病的诊断、病情监测、预后判断以及用药时机评估中发挥了关键作用。流式荧光的出现要晚于流式细胞仪，以编码微球为载体，扩大了传统流式检测的应用范围，把对细胞/颗粒的分析拓展到了蛋白、抗原、抗体和核酸等物质的检测，而且比传统的化学发光通量更高，特别是对同一样本的多指标检测，流式荧光更能体现出其高通量的优势，例如多联检细胞因子，自身免疫抗体，多联检过敏原等多指标联检领域。在客户应用端，唯公更注重流式细胞仪在临床检验中的应用，致力于提升流式在医学检验工作中的效率和普及。现代医学检验的常规检测（血常规、生化、免疫）均已达到了很高的自动化程度，建立了完整的信息系统（LIS）。唯公的流式细胞仪重点在解决临床用户操作的便利性，数据自动分析，信息录入、质控测试以及数据自动传输，特别是将繁琐细致的手工样本制备自动化，将常规的临床检测全流程自动化。同时根据不同客户的需求，配置了不同的设备，例如，EasyCell，EasySampler，EasyCell Auto。在流式荧光领域，唯公拥有自主研发且兼容主流流式的磁性编码微球（EasyMagPlex），所开发的试剂不仅适配唯公自己的仪器设备，也可在其他品牌流式细胞仪上使用，大大降低了用户的使用门槛和成本。对于其他品牌的流式细胞仪，我们还开发了国内唯一获得注册证的流式荧光产品分析软件（WellCKAS）。对于检测样本量不大的用户，唯公还配套了自动样本制备仪（EasySampler C），免除了人工无趣又繁琐的微球试剂样本制备过程。对于检测样本量较大的用户，我们可以提供全自动的流式荧光检测仪（EasyPlex），实现了和常规临床检验（生化、血球、化学发光）相似的“样本进，结果出”，完全不需要人工干预，其一台仪器的检测通量大约为2,000~3,000指标/小时，完全超越了一条化学发光流水线的检测通量。目前，我们的多款多联检细胞因子试剂已经获证上市销售，多联检自身免疫抗体试剂也已在注册的过程中，预计今年可以获证上市。同时我们也正积极地和不同的试剂研发公司合作，尽快地推出更多的配套试剂。仪器信息网：国产流式企业在核心零部件、试剂耗材、自动化样本处理、技术人才等产业链上下游面临的市场机遇与挑战主要是哪些？李为公：传统流式细胞仪已于1970年代在国外开始商业化。中国流式是从2010年才开始起步，相对较晚，因此在技术积累上也还有很多不足。随着近年来，国内抗体原料的崛起，流式细胞仪及配套试剂主要的核心原料（流动室、阀泵、流式试剂抗体）已基本可以实现本土化。据不完全统计，目前国内有近十家公司在研发流式细胞仪，数十家公司在开发流式细胞检测试剂。对于最近增速较快的自身免疫抗体、过敏原检测的上游原料（抗原/抗体），目前本土化程度还不高，基本上还是依赖进口。能自主研发流式荧光分析仪的团队并不多。很荣幸，唯公是这些公司中的佼佼者，聚集了中国最早一批流式细胞仪和抗体试剂的研发精英（主要来自迈瑞和博奥），拥有一支国内最为完整的流式细胞仪研发团队和流式试剂研发团队，以及编码微球研发团队。仪器信息网：请谈谈过去几年在相对垄断的市场中，国产流式企业是如何破局并发展壮大的？期间有哪些利于国产流式企业发展的政策等有利因素。李为公：从流式细胞仪问世以来，碧迪、贝克曼库尔特几乎垄断了流式细胞仪的市场， 我参与的一个2015年的市场调查显示，这两家美国公司市场占有份额大约在80%以上。虽然传统流式的市场只是整个IVD市场中很小的一部分，但从外国公司的年报数据上统计，他们的流式产品（仪器及试剂）在中国的综合增长接近30%，是中国IVD市场增长速度15%的2倍！从1990年代大型三甲医院开始引进流式细胞仪开始，临床应用已经较为成熟，而且近年来也正在快速地下沉到普通的三级医院以及二级医院。从医院的装机数据来看，非三级医院（二甲、二乙及以下医院）装机占比也在大幅提高。特别是近年来中国政府提出了一系列的分级诊疗、提高国产医疗诊断器械的占有率的指导政策， 2014年8月，国家卫健委落实《关于推进县级公立医院综合改革的意见》[2]、《关于印发全面提升县级医院综合能力工作方案的通知》都强调了检测特异性T细胞能力提升。2016年5月，国家卫健委为贯彻落实《国务院办公厅关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》[3]。2021年11月，国家卫健委印发《“千县工程”县医院综合能力提升工作方案（2021-2025年）》[4]中都明确提出了，医学检验科要增加流式细胞仪。目前，全国2851个县，5700家县医院和县中医院，流式细胞仪保有量都非常低。借助这些政策红利和国产替代的大趋势，高质量的国产流式细胞分析产品将被迎来一个新的发展高潮。仪器信息网：国内流式细胞仪市场已经从导入期进入快速增长期，请介绍当前全球以及国内流式市场规模及现状。过去三年最强劲的市场需求来自哪些领域？李为公：由于疫情的影响，更多的医生和科学家开始了解细胞因子在新冠病情监控和治愈中的作用，也推动了他们开始关注细胞因子和其他疾病的关联，因而多重细胞因子检测一度推动了临床流式细胞仪的普及。随着疫情逐渐淡出我们的日常生活，非疫情相关的细胞因子检测还会持续增长。同时，临床对其他疾病的检测开始回归正常，多联检的自身免疫抗体、过敏原检测将会开始加速。近年来，伴随着医学诊疗技术快速的发展，对自身免疫疾病、过敏性疾病、胃肠道病原体引发疾病的临床诊断也提出了更高的要求。以自身免疫疾病为例，根据相关研究，近年来全球自身免疫疾病的发病率和患病率年均增长率为19.1%和12.5%。而且，自身免疫疾病有上百种病因，需要检测大量的指标才能确诊。同样，自然界中可能引起过敏反应的过敏原种类也非常多。对自身免疫抗体、过敏原、病原体的检测需求也大幅增加。据统计，中国目前自身免疫疾病患者数量约在3,000万左右。近年来，我国愈发重视自身免疫性疾病的诊断。2019年10月，国家卫生健康委发布《综合医院风湿免疫科建设与管理指南（试行）》[5]，要求具备条件的三级综合医院原则上应设立独立的风湿免疫科，鼓励有条件的二级综合医院和其他类别医疗机构设立独立的风湿免疫科，同时医院应具有独立的检验科，支持对自身免疫抗体、过敏原和病原体的检测。在国家的持续重视与大力提升二级医院水平的建设的政策引导下，必将有利于自身免疫性疾病诊断市场的快速发展。仪器信息网：请您谈谈未来中国流式、流式荧光、试剂耗材市场的发展前景如何？哪些应用领域会被市场看好？李为公：对传统流式而言，科研用户会更关注类似光谱流式的多光多色流式，以满足对更多检测参数的需求。从临床应用来看，随着流式应用的下沉，县级医院会更需要自动化程度更高的流式，以检测一些常规的临床检测项目。对于体量较大的三级医院，流式细胞仪的应用更为普及，高通量的全自动流式细胞仪应该是一个重要的需求点。在流式荧光领域，对于现在快速增长的自身免疫抗体、过敏原检测需求，会非常期待高通量全自动流式荧光分析仪，以及更多的配套试剂，覆盖更多的疾病检测。特别是可以定量检测的配套产品，从国外发展的趋势来看，以自身免疫抗体检测为例，2020年参与室间质评的结果中，有超过40%的医院/机构采用以编码微球技术为基础的定量方法，而国内的主流方法学的定性的膜条印迹法，只占了5.3%。个人认为，在未来几年内，国内也会呈现这种从定性到定量迈进的高通量多联检趋势。自身免疫抗体、过敏原多联检将会是流式荧光应用的一个主要增量市场。仪器信息网：请分享唯公未来的发展战略规划，是否会有融资上市规划？李为公：唯公的战略目标一直都非常明确，我们聚焦在流式自动化，打造新型开放的流式荧光检测平台，通过与试剂开发公司广泛的合作，将我们的领先技术广泛地应用于生命科学、临床医学诊断和食品安全等与民生息息相关的领域，“高科技、高质量、为大众服务”，致力于成为国产流式的领先者和成为全球流式荧光领域的破局者和推动者。随着公司的不断发展，我们一直在寻求外部资金的支持，希望借助资本的力量快速地实现我们的战略目标。参考文献1、 李为公，匡玉吉：流式细胞仪的过去、现在和未来，《中国医疗器械》，Vol. 21, No.7, 2015。2、 中国卫生健康委：《关于印发全面提升县级医院综合能力工作方案的通知》，2014年8月。3、 中国卫生健康委：《关于印发关于印发县医院医疗服务能力基本标准和推荐标准的通知》，2016年5月。4、 中国卫生健康委：《“千县工程”县医院综合能力提升工作方案（2021-2025年）》，2021年11月。5、 国家卫生健康委:《综合医院风湿免疫科建设与管理指南（试行）》, 2019年10月。（编辑：刘立东KOL）点击参与主题征稿活动↓为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特此约稿。欢迎投稿，投稿文章将在专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广（公众号 3i生仪社 原创首发），word图文投稿邮箱：liuld@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13683372576（同微信）点击下图进入专栏

7月29日，上海鹿明生物科技有限公司（简称“鹿明生物”）与上海宸安生物科技有限公司（简称“宸安生物”）在宸安生物上海总部正式完成战略合作签约仪式。此次战略合作致力于推进以质谱流式细胞技术为核心的单细胞蛋白质组学科研技术服务及临床诊断平台布局，运用优势系统加速临床诊断研究及创新药物研究，本次鹿明生物与宸安生物合作也将进一步联合助力临床专家和创新药企研发。图 | 鹿明生物与宸安生物签约仪式签约伊始，鹿明生物总经理舒烈波博士及宸安生物创始人&CEO王宇翀博士就目前转化医学、临床诊断以及单细胞领域的发展做了深入的探讨，期望通过单细胞技术的力量解决复杂生物学问题，助力各种用户在科学研究、制药/生物技术、临床诊断上取得突破性的成果。舒烈波博士表示:“我们希望通过相互合作，用自己的品牌，用国产的品牌，为中国生命科学提供服务。”同时王宇翀博士也表示:“独行者步疾，携行者路远。通过互相的支持和合作，将自身的产品和服务不断提升，迈上新台阶。”图 | 签约现场深入探讨现场掠影近几年单细胞技术飞速发展，将生物学的科学认知从宏观层面提升到“单细胞”维度，为转化研究、治疗诊断带来革命性的突破。质谱流式细胞技术（Mass Cytometry）结合了传统流式技术高效的单细胞研究能力和飞行时间质谱的全谱高分辨率优势，采用金属标记抗体与待测抗原结合，实现了单细胞水平的高通量分析，能够同时获得单个细胞的多种参数，识别不同靶蛋白，成为新一代高通量单细胞蛋白质组研究利器。与单细胞转录组测序相比，质谱流式技术能够直接获得蛋白水平的信息，捕获更丰富的生物信息。质谱流式能够更灵活、更准确、更快速地对单细胞多组学信息进行分析，目前已应用于免疫分型、稀有亚群鉴定、生物标志物发现、患者分层、疗效预测、疾病进展检测、T细胞抗原筛选和疫苗研发等方向，所涉及的生命科学领域包括肿瘤免疫、感染免疫、自身免疫、神经免疫、免疫衰老、血液系统疾病和新生抗原等。图 | 签约后，舒博与王博开箱仪式助力质谱流式单细胞蛋白质组学鹿明生物继2022年4月推出基于布鲁克tims TOF Pro2 4D蛋白质组质谱平台的单细胞蛋白质组后，再度推出基于质谱流式平台的新一代高通量单细胞蛋白质组技术服务。鹿明生物与宸安生物达成战略合作，引进Starion星瀚质谱流式系统，具有高通量高分辨率超高速的特点，可实现在单细胞分辨率下同时对数十种目标蛋白的深度分析。由此进一步丰富欧易集团单细胞多组学技术服务产品线，实现了单细胞转录组、单细胞蛋白质组、质谱流式细胞技术，以及空间多组学等全方位检测分析，为科研工作者提供全面深入的科研技术服务。图 | 鹿明生物与宸安生物签约仪式本次签约仪式现场实时报道，观看签约现场更多精彩及开箱全程~宸安生物是一家领先的单细胞精准诊断科技公司，专注于自主研发质谱流式技术平台，通过高通量单细胞蛋白组学与人工智能算法的结合，深度解析免疫系统个体化差异和动态变化，为复杂疾病的生物学机制解析、疾病的精准分型、伴随诊断和创新治疗提供科研和临床级的产品和服务。上海鹿明生物科技有限公司是欧易生物旗下从事蛋白质组及代谢组质谱检测业务的专业质谱组学服务公司。以“鹿明质谱”服务品牌，携手母公司，实现了中心法则上、中、下游多层组学的串联，从基因组、转录组、表观组、微生物组，到蛋白质组、代谢组，为客户提供全面的创新多组学技术服务。经过多年发展，鹿明生物建立起了单细胞蛋白质组学、4D-DIA/LFQ/PRM、iTRAQ/TMT、DIA、PRM、修饰蛋白组等蛋白质组学技术平台，空间代谢组学、全谱代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组、精准靶向等代谢组学技术平台，以及相应的大数据整合分析平台。通过持续的设备引进、技术开发、流程优化、人才汇聚、管理提升，建立起了成熟的质量标准、严格的质控体系以及科学的服务流程，广泛服务生命科学基础研究、疾病标志物发掘、疾病分型诊断、精准用药、药代药动、药物表征等多个领域。

伴随着医学技术的迅猛发展，质谱技术快速走进人们的生活，特别是在医学中的应用越来越广泛，质谱技术在临床中快速鉴定细菌的成果颇为显著。近年来，全国各大检验室大力引进前沿的检测技术，主要针对微生物领域进行精准检测，质谱技术检测具有操作步骤简单、程序自动化和结果准确率高的优点，能够有效对微生物进行鉴定，此外，质谱技术具有高通量、高灵敏度和高特异性，基于此特点，该技术应用在临床微生物检测上，取得了惊人的效果。总而言之，质谱时代已经到来，打破了传统的微生物鉴定局限，为我国的医疗临床事业作出了巨大的贡献。一、质谱技术的应用原理及优势大量实验研究结果显示，质谱技术的工作原理很复杂，主要是对被检测的标本离子质荷比进行详细测定，采用标本与激光辐射基质混合点相结合形成结晶的方式，力争将标本通过基质分子吸附的方式将其电离，形成完全不相同的带电离子。同时，在带电离子的动能加速下，快速形成聚焦，从而进入质谱技术分析仪器科学分析。在微生物的检验中，质谱技术在一定程度上具有明显的优势，其主要优点在于检验时对标本的要求很低，不像传统的检验需要将标本进行分离甚至是提纯，质谱技术可以直接进行点样。与此同时，质谱技术检验微生物的准确性非常高且操作方便快捷。二、质谱技术在鉴定检测中的具体应用（一）细菌鉴定检测质谱技术应用于临床检验时可以对原始的样本进行检测，也可以对已经分离的纯菌落进行检测。实践证明，临床检验标本时采用质谱技术进行检测，其标本可以是原始样本，还可以是通过相关技术已经分离的纯菌落。临床上，质谱技术在对革兰氏阳性、阴性细菌进行检验鉴定时，其检验结果的准备性很高，但是，同样的标本采用原始检验方法进行对比，其结果相差很明显。在用原始方法与质谱检验方法检验革兰氏细菌的结果对比中，质谱技术检验结果明显比原始技术检验结果准确度高，同时采用质谱技术检验获取结果的时间更短，二者检验结果的差值在统计学上具有一定的存在意义。除此之外，质谱技术在细菌鉴定检测中还有一个特殊的优势，即能够将相同或相近的菌株准确区分开，从而快速鉴定出多种细菌的不同类型、各自的属性及种类等，最主要的是其准确率相当高，能够达到90%-95%左右，此外，在细菌鉴定中还有发现新型病原菌的可能。（二）真菌鉴定检测针对于真菌鉴定检验，质谱技术检验结果对比传统技术具有很高的精准率。在二者的真菌鉴定检测结果中，质谱技术检验结果要明显比传统检验方法更准确，且检测时常较短，其检验结果存在较大的差异性，在统计学上具有重要的存在意义。分析结果表明，因为真菌本身很干燥，不轻易挑选菌落，这种情形能够导致靶点涂菌分布不均匀，再加上检验人员如果在涂菌时涂得过薄，最后影响结晶不能完好形成，基于此特点，原始方法鉴定真菌，其鉴定检测结果与真实结果差异是非常大的。（三）药物敏感性检测临床上，质谱技术还可以对药物的敏感性进行检测，其检测结果具有极高的准确率，而且针对于药物敏感性的检测，质谱技术检验结果用时要比传统技术短很多，可以大幅度降低技术人员的劳动成本。质谱技术与传统技术在药物敏感性的检测中，除了在检测时间和检测结果上有很大的差异性外，在检测范围上也有所不同。传统技术检验范围具有一定的局限性，能够检测极少数的细菌，而质谱技术恰恰相反，可检测的范围十分广泛，且具有检测人工成本低和资源节约的作用。三、质谱技术的发展前景临床上，血液感染时一种十分严重且常见的感染性疾病，该疾病经常需要使用抗生素来治疗，但是由于抗生素使用的不规范，加上不间断的侵入性治疗方案陆续实施，导致每年因血液感染的发病机率持续升高，引起了医学界的高度关注。在过去应用传统的方法检验临床数据时，血培养鉴定结果经常需要很长的时间，进而严重影响治疗的最佳时间，因此，质谱技术应用在微生物检验上，解决了以往医疗上的大难题。大量的临床数据研究结果指出，根据目前的医疗科学技术能够把血液中的致病细菌大量提取出来，然后应用质谱技术检验细菌，对比之前的平板培养技术，其结果更加精准且耗时短。专家指出，有相关学者利用常规技术和质谱技术鉴定血培养结果，得出针对于血培养结果的鉴定还是质谱技术更准确、更快速，且具有明显的统计学意义。四、质谱技术存在的缺陷目前，在现代微生物检验技术中，质谱技术有着诸多优势，对比传统的检测技术，最明显的优势就是检验结果精准且用时很短，同时具有操作简单便捷、程序自动化的特点，但是在临床大量的实际检验中，质谱技术还是存在一定的缺陷，值得相关人员去大力研究。临床上，质谱技术是无法精准检验结构较为特殊的微生物菌种，例如罕见的菌种、新出现的菌种、复杂混合的菌种或与图谱极为相似的菌种，在检验结果上存在着一定误差。质谱技术检验细菌出现这种结果的原因是目前已有的数据库并不完善，现有数据库中已有的标准菌株图谱是有限的，质谱技术的数据库还需要持续不断的完善，因此在微生物鉴定的结果中会产生一定的差异，更无法对新型菌种和特殊菌种进行准确鉴定。除此之外，由于质谱技术刚刚在国内兴起，是一项新型高新技术，在微生物鉴定过程中要求技术人员的操作能力比较强，因技术员的相关知识匮乏、器械不充足或检验手法不熟练等因素都有可能对检验结果形成一定的差异，导致结果不准确。同时，质谱技术检验微生物是一种新型的技术方法，检验时需要采购相应的仪器，价格高昂的检验仪器导致市场推广难以进行。近年来，科学技术的高速发展有效推动了我国社会的进步，其中，作为重要的鉴定技术之一，微生物鉴定技术可以帮助医疗人员进一步实现对于病原微生物的合理理解与充分认识，基于此，医疗工作者在临床过程中可以进一步结合相关结果对于患者的健康情况进行全面分析，对于后续治疗方案的合理制定具有良好的促进意义。近年来，在科学技术的引导下，质谱技术在我国临床微生物鉴定工作中展现出了良好的应用价值，从而受到了广大医疗行业从业者的高度关注。总的来看，与传统微生物鉴定技术相比，质谱技术具有良好的应用优势，可以进一步提升微生物鉴定工作的效率与准确性，然而，该技术仍存在一定的发展空间，因此，为了更好地应用该技术为医疗行业服务，相关研究人员仍需结合大量临床实践合理做好对于质谱技术的探索与改良。

流式细胞术( Flow Cytometry,FCM)是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技本。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等的基础和临床研究的各个领域。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初，但受到当时科技发展和国内生产力的限制，而没有商业化的产品问世。直至2010年左右，国产流式细胞仪厂商开始雨后春笋般成立。并随着技术的积累和发展，国产流式细胞仪不仅从性能上能够和国外仪器比肩，也有着自身的特色和优势。与此同时，国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特邀杭州谱康医学科技有限公司副总经理何伟华先生就国产质谱流式、国产全光谱流式仪器技术的研发进展、应用与市场分析展开分享。 本期嘉宾：何伟华 谱康医学 副总经理何伟华先生有在贝克曼库尔特生命科学部，BD生命科学部，illumina等外企多年工作经验，从事过销售，售前技术，全国高级技术经理，临床应用经理等工作。也有国内创业公司销售高管经历。仪器信息网：谱康医学目前主推的流式细胞产品是什么？请您谈谈该产品的技术特点，与同类型进口品牌相比核心竞争优势如何？何伟华：目前谱康医学主推的流式细胞仪产品有光谱流式和质谱流式。针对光谱流式技术，谱康医学创新的研制了多激光公用整形光路、全光谱同时采集、阵列传感器高速采集等业界先进技术和Cyto Pysual强大流式分析工作站，最多可以配置5激光，赋予SFLO3&5前所未有的强大荧光激发能力、丰富的荧光采集能力和高维数据同时处理能力；配合高精度注射泵进样和无脉动鞘流系统所带来的高稳定样品聚焦能力，使系统具有强大的分析能力和稳定性。全光谱采集系统配合Cyto Pysual流式分析工作站，辅以强大的软件算法，对高维数据进行降维或聚类分析，从根本上避免荧光光谱重叠所导致的补偿问题，可为研究者提供多达40色多参数分析。针对质谱流式技术，谱康医学全新推出的新一代高端台式MSFLO质谱流式细胞仪，该产品是基于十余年技术积累的全国产的质谱流式细胞仪，实现自激式全固态ICP射频源、90°离轴离子光学、四极杆、飞行时间质谱、高效四极杆射频电源等关键技术的国产化，拥有完全自主知识产权，立志于解决国产高端科学仪器在细胞分析领域的卡脖子问题，提供为细胞及其功能分析全方位解决方案，全面助力生命科学领域的研究，直至今年（2022年），MSFLO核心技术共获得国家专利20余项。与同类型进口品牌相比核心竞争优势有以下三点：第一、能更好的满足中国客户需求，谱康医学具有自主知识产权的用于生命科学研究的质谱流式和全光谱流式，不仅可以针对各种疾病诊断提供细胞分析的新手段，极大的促进科研、临床的细胞表面和细胞浆抗原、细胞内DNA、RNA含量等研究，在疾病诊断提供更丰富的单细胞水平测；第二、提供更优质的服务，谱康医学以客户为中心的价值观，所有零配件最大程度实现国内采购，避免进口配件价格高，采购周期长等问题，全面提升国产高端生命科学设备为使命，秉承“召之即来、来之即战、战之能胜”的服务理念，为客户提供更优质的服务；第三、提供更安全、更可靠的产品供应。谱康医学掌握了关键核心技术和零部件防止“卡脖子”。产品链、供应链、服务链安全稳定，自主可控。仪器信息网：请介绍谱康医学流式细胞产品研发历程中里程碑事件。何伟华： 对于光谱流式，谱康医学依托于聚光科技，拥有基于原子发射光谱技术，激光诱导光谱技术，近红外光谱技术，傅里叶红外光谱技术，光谱成像技术等光谱平台，在光谱领域已深耕十余载，从2014年光栅扫描型近红外分析仪开发与应用（项目号2014YQ470377）立项推出第一代台式、便携、在线近红外分析仪，到基于CCD探测器的M5000系列全谱火花直读光谱仪，到2021年全面进军生命科学领域，发布自主研发的基于全光谱解析技术的高端的SFLO系列流式细胞仪，并在2022国家重点研发计划‘自动医用流式细胞研发 (2022YFC2406300)’重点研发专项的支持。该产品是基于十余年技术积累的全国产的全光谱流式细胞仪，拥有完全自主知识产权，立志于解决国产高端科学仪器在细胞分析领域的卡脖子问题，提供为细胞及其功能分析全方位解决方案，全面助力生命科学领域的研究，直至今年（2023年），SFLO系列流式细胞仪核心技术共获得国家专利10余项。未来流式市场潜力巨大，谱康医学SFLO系列全光谱流式细胞仪，将持续创新，革新技术，在细胞分析领域发光发热，打破国外仪器厂商在高端生命科学仪器领域的长期垄断。对于质谱流式，谱康医学全新推出的新一代高端台式MSFLO质谱流式细胞仪，基于用户需求，从无到有，从追随到引领。谱康医学依托于聚光科技，在质谱领域已深耕十余载，从2011年质谱重仪项目（基于质谱技术的全组分痕量重金属分析仪器开发和应用示范JIYU2011YQ060100）立项，到2013年推出第一代产品MS 9000型ICP-MS，2015年根据用户反馈改进推出EXPEC 7000型ICP-MS ，2016年再次获国家重大科学仪器专项（自激式全固态ICP射频源研制及产业化2016YFF0100206）支持，在固态自激式射频电源研制基础上，推出全新一代EXPEC 7200型ICP-MS，2020年发布国内首台EXPEC 7350型三重四极杆ICP-MS，打破国外仪器厂商在高端质谱领域的长期垄断。并在2022年浙江省尖兵领雁计划‘流式质谱细胞分析技术(2022C03037）’重点研发专项的支持。2020年谱康医学成立，全面进军生命科学领域，发布自主研发的基于ICP-Q-TOF的高端台式质谱流式细胞仪MSFLO，该产品是基于十余年技术积累的全国产的质谱流式细胞仪，拥有完全自主知识产权，立志于解决国产高端科学仪器在细胞分析领域的卡脖子问题，提供为细胞及其功能分析全方位解决方案，全面助力生命科学领域的研究，直至今年（2023年），MSFLO核心技术共获得国家专利20余项。未来质谱流式市场潜力巨大，谱康医学MSFLO质谱流式细胞仪，将持续创新，革新技术，在细胞分析领域发光发热。仪器信息网：谱康医学流式细胞仪相关产品主要应用哪些领域的哪些实验环节？满足了哪些用户的痛点需求？何伟华：谱康医学的全光谱SFLO和质谱流式MSFLO两款设备都是流式领域的高端设备，其定位是流式多蛋白标记分析。光谱流式大大拓展了传统光学流式荧光素使用范围，使很多发射光谱接近的荧光素可以同时使用，降低多色配色的难度，大大拓展客户荧光素的使用范围，所以全光谱流式能够使客户在不改变使用传统流式的基础上，使细胞标记更多的颜色，提升细胞分析的精度。可在多色免疫分析，肿瘤微环境解析，白血病免疫分型，Car-T全流程监控，淋巴细胞精细分析等科研和临床领域提升客户的使用效率。尤其是我们SFLO系统预计在今年Q3拿到NMPA注册证，这对于谱康医学全光谱流式全面进入临床市场会有巨大推动。质谱流式细胞仪在光谱流式没有问世之前，是细胞多标记分析的最佳选择，现阶段虽然有光谱流式技术，但是质谱流式仍然是“最干净的流式细胞仪”，采用重金属标记，ICP-TOF-MS技术分析，没有任何荧光素的干扰和细胞背景噪音，所以在超多标记细胞分析领域和细胞表面和胞内同时检测时，仍有其技术优势。仪器信息网：请评价下光谱流式、质谱流式、成像流式、流式荧光技术等不同流式技术检测应用方法的特点和优劣势？未来流式技术发展趋势又是怎样的？何伟华：在流式众多产品中，形成不同的技术路线，传统荧光流式、光谱流式、质谱流式、成像流式等。目前应用最广泛的还是传统光学流式，其仍是流式金标准，比如BD公司在上世纪90年推出的Calibur是被众多流式客户奉为最为经典的流式细胞仪，但任何一项技术和产品都会发展，尤其在发展日新月异的生命科学领域。随着传统光学流式面临客户需求的不断提升，也出现了使用瓶颈，所以后续出现了质谱流式，使用质谱技术来做流式的实验，这大大拓展了多标记的检测能力，但是质谱流式存在的分析速度慢，试剂不能和传统流式兼容，没有FSC和SSC等问题也限制了质谱流式的进一步发展。在质谱流式出现的同时，开始有图像流式，除了荧光信息外，增加了细胞图像信息，这样提升了细胞分析精度，可以精准定位荧光在细胞中位置表达，但其存在图像像素相对较低，存储数据量过大等问题。一直到全光谱流式技术出现，全光谱流式产品兼顾传统光学流式的特点，比如分析速度快，检测灵敏度高，试剂通用，同时又有其特点，比如荧光补偿小，荧光选择范围大，这些特点也加速了全光谱流式的市场认可度，但全光谱采用最小二乘法进行荧光解析，这样的准确度尤其在骨髓这样的复杂样本多色检测中还需进一步提升，当然随着流式试剂厂家新产品的推出，也在提升全光谱流式应用范围，近期还出现的量子点荧光素，也就是窄宽度荧光素产品，会大大提升全光谱流式使用准确度。当然整个流式技术还是不断在发展的，比如全光谱的图像流式，微流控流式，流式的POCT产品，小颗粒流式，流式大数据AI智能分析等不同方向流式产品会不断丰富整个流式产品线，未来流式也会呈现百花齐发的局面。仪器信息网：国产流式企业在核心零部件、试剂耗材、自动化样本处理、技术人才等产业链上下游面临的市场机遇与挑战主要是哪些？何伟华：流式细胞术免疫细胞检测在临床医学具有重要意义，在感染性疾病、自身免疫病、 白血病与实体肿瘤等领域具有广泛应用。检测各种类型人体免疫细胞如 T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、NK 细胞、中性粒细胞等数量和功能变化，可以评估人体免疫状态、分析病 理变化，对疾病的早期筛查、疗效评价和预后判断具有重要作用。 随着精准医学与个体化医学的深入发展，对流式细胞分析技术也提出了更高的要求：1）更多同时检测通道，满足单细胞高维度分析；2）全自动化的细胞样品前处理，提高临床样本检测通量与分析准确度；3）机器学习数据算法，实现人工智能细胞亚群自动分 群与临床统计分析。 流式细胞仪的发展经历了三个阶段：1）传统荧光流式细胞仪，通过滤光片进行分 光、利用光电倍增管采集信号实现荧光检测；2）质谱流式细胞仪，将细胞流式系统与电感耦合等离子体质谱结合，通过飞行时间质量分析对标记稳定同位素检测，实现理论上大于100通道同时检测。3）全光谱流式细胞仪，通过光栅或棱镜分光、利用阵列传感器采集信号再通过数据处理光谱解析，实现全光谱荧光多通道检测；目前，国内外市场三种技术的流式细胞仪并存，但更多的公司将技术研发与产业化集中在全光谱流式与质谱流式，因为它们代表了高端流式细胞仪的发展趋势。在全球光谱流式技术还在上升期，能掌握全光谱技术的厂家少之又少，这是未来流式技术发展的趋势。对于国内厂商，也是难得的机遇，如果把握的好，有望在流式方面实现弯道超车，通过光谱流式技术，实现高端市场的瓜分。流式细胞仪原本是为科研市场而生，样本前处理步骤复杂，检测过程繁琐，后端样本分析难度大，对操作人员的要求高。市场上，血球、生化、化学发光等常规检验项目的市场正在逐渐饱和，流式技术在临床的应用正处于早期，还有巨大的机会等待挖掘。尤其是2017年，国家为促进行业发展将一批抗体试剂的注册要求从三类变为一类，注册成本大大降低，极大释放了流式技术企业投入临床市场的热情。在流式自动化上，需要在临床针对流式技术前处理环节繁琐问题，开发自动化流式产品，实现仪器试剂一体化，通过自动样本处理、自动检测，降低检测成本，提高检测效率，拓宽应用场景。并且在后端样本分析环节，实现软件自动分析、自动质控。自动化、智能化、常规化，以及流式技术中无法常规检测的指标与细胞周期、代谢和结构组分等相结合起来，未来的应用场景几乎是无限的，也是企业未来的机遇所在。仪器信息网：请谈谈过去几年在相对垄断的市场中，国产流式企业是如何破局并发展壮大的？期间有哪些利于国产流式企业发展的政策等有利因素。何伟华：目前流式还是BD，贝克曼，安捷伦，Cytek等外资品牌占据着国内流式的绝大部分市场份额，国产流式目前主要定位低端分析领域，所以在这样的局势下，如何破局是给所有国产厂商出的一道难题。因为BD，贝克曼等已经有超过50年流式研发和生产经验，这不是短时间内能超越的，所以在这样的局面下，谱康医学依靠聚光科技在质谱，光谱，色谱长时间技术积累下开发高端的全光谱和质谱流式，希望在高端流式开辟出一条新的道路。当然最重要的是修炼自己内功，就是打磨优质产品。同时还需要我们自身做好市场宣传，完善的售后服务，更多研发人员的投入，保持开放合作心态等。当然也希望国内客户能给国产品牌相对的容忍度，而不是急于求成。目前政府也加强了对国产高端制造业的支持，在国内采购中，在相同技术条件下优先支持国产设备，这些政策也加速了国产流式的发展。站在谱康医学层面，直接进入流式高端市场，希望在高端流式能够有国产设备的一席之地。仪器信息网：国内流式细胞仪市场已经从从导入期进入快速增长期，请介绍当前全球以及国内流式细胞仪市场规模及现状。过去三年最强劲的市场需求来自哪些领域？何伟华：从我们搜集的流式招标信息来看，在疫情比较重的22年，流式招标采购量超过21年，同时看到21年招标相对于20年，也是增加的，所以整个国内流式市场，是持续增长的。当前来看还是外企占据主要份额，尤其是分选流式领域，全部是外资品牌占据，当然国产设备厂家也在迎头赶上。在这疫情三年内，流式在临床免疫检测中起到重要作用，不少临床试剂厂家在这三年中业务还在持续增加。同时流式在企业端的需求也是持续增加，尤其在免疫治疗全流程监控中流式技术发挥着至关重要的作用。仪器信息网：请您谈谈未来中国流式细胞仪、试剂耗材市场的发展前景如何？哪些应用领域会被市场看好？何伟华：未来中国流式细胞仪的趋势应该会从低端产品走向高端制造，尤其是多激光多色高端产品。国产流式厂家经过多年发展，具备了一定的流式研发和生产经验。而且国内会有更多创业公司涉及到流式领域，比如微流控流式，图像流式等。在流式领域试剂和耗材端，国内已经有数家试剂厂家，这些试剂厂家开始进行独立细胞株生产能力，这些也会降低对外资品牌的依赖。在未来流式应用市场，多色是一个趋势，比如三年疫情，让更多人看到免疫监控的重要性，因为新冠病毒侵入人体后，影响到整个免疫系统变化，所以可以预判的，整体免疫监控是流式未来重要应用场景之一，当然人体免疫系统是一个负责而完美的系统，需要全面理解，未来光谱流式多色分析会起到更多的帮助；目前研究热点之一的肿瘤微环境也涉及到了多标记检测，也是多色应用的重要场景之一。还有随着精准治疗的概念越来越深入人心，传统6色TBNK检测已经不能满足临床需求，未来多色的TBNK精细分型也是重要应用。还有就是白血病免疫分型，白血病亚型很多，需要多色检测，传统流式需要多管分析，检测难度大，光谱流式可以在1-2管内实现传统流式检测效果，提升检测效率。此外，流式仪器的小型化是一个潜在市场需求，即能够实现POCT的功能，在医院临床提升流式的使用效率；在临床领域非裂红流式检测，提升检测效果；基于每种类型细胞都有其自身的物理特性，我认为流式光学最终发展，应该是实现无荧光标记。仪器信息网：请分享谱康医学未来的发展战略规划，是否会有海外市场拓展计划以及融资上市规划？何伟华：首先谱康医学来源于聚光科技的技术优势，优先聚焦在设备研发生产，但谱康医学不仅仅是做流式的厂家，谱康医学会聚焦在细胞领域的高端设备提供商，流式只是其中一条产品线，同时其细胞产品在科研和临床两个领域都会涉及。随着本公司产品的日渐成熟，光谱流式和质谱流式作为高端流式，除了要得到国内客户认可外，在科研领域也要得到国外使用者认可，谱康医学也会积极的“走出去”，我们已经联系了海外的渠道，为谱康医学海外市场提前布局；谱康医学作为一家上市公司的子公司，未来也会寻求融资，希望未来有机会进行IPO。编辑：刘立东KOL点击参与主题征稿活动↓为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特此约稿。欢迎投稿，投稿文章将在专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广（公众号 3i生仪社 原创首发，如需转载请联系开通白名单），word图文投稿邮箱：liuld@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13683372576（同微信）点击下图进入专栏

流式细胞术( Flow Cytometry,FCM)是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技本。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等的基础和临床研究的各个领域。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初，但受到当时科技发展和国内生产力的限制，而没有商业化的产品问世。直至2010年左右，国产流式细胞仪厂商开始雨后春笋般成立。并随着技术的积累和发展，国产流式细胞仪不仅从性能上能够和国外仪器比肩，也有着自身的特色和优势。与此同时，国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案，仪器信息网特此约稿。欢迎投稿，投稿文章将在专题展示并在仪器信息网相关渠道推广，投稿邮箱：liuld@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13683372576（同微信）。注：本次回稿时间暂定为3月24日。一、约稿提纲1、贵司目前主推的流式细胞产品是什么？请您谈谈该产品的技术特点，与同类型进口品牌相比核心竞争优势如何？2、请介绍贵公司流式细胞产品研发历程中里程碑事件。是否获得过本网优秀新品等奖项，请阐述。3、贵公司流式细胞仪相关产品主要应用哪些领域的哪些实验环节？满足了哪些用户的痛点需求？4、请评价下光谱流式、质谱流式、成像流式、流式荧光技术等不同流式技术检测应用方法的特点和优劣势？未来流式技术发展趋势又是怎样的？5、国产流式企业在核心零部件、试剂耗材、自动化样本处理、技术人才等产业链上下游面临的市场机遇与挑战主要是哪些？6、请谈谈过去几年在相对垄断的市场中，国产流式企业是如何破局并发展壮大的？期间有哪些利于国产流式企业发展的政策等有利因素。7、国内流式细胞仪市场已经从从导入期进入快速增长期，请介绍当前全球以及国内流式细胞仪市场规模及现状。过去三年最强劲的市场需求来自哪些领域？8、请您谈谈未来中国流式细胞仪、试剂耗材市场的发展前景如何？哪些应用领域会被市场看好？9、请分享贵司未来的发展战略规划，是否会有海外市场拓展计划以及融资上市规划？二、稿件要求观点明确，数据可靠，文字准确简练，中心思想积极向上；正文不少于1500字符，图片或照片务必清晰；请在稿件末尾注明供稿者姓名、单位、个人简介。请提供您的个人简介以及工作照一张。请您分享一句对国产流式技术的寄语slogan！用于封面制作。

p style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　质谱成像技术（MSI）最早以基质辅助激光解吸电离(MALDI，matrix assisted laser desorption ionization)质谱分子成像技术出现，是由范德堡大学(VanderbiltUniversity)的Richard Caprioli等在1997年提出。span style="text-indent: 2em "该技术/spanspan style="text-indent: 2em "是结合质谱分析与影像可视化的分子成像技术，无需任何标记，能够针对生物体内参与生理和病理过程的已知或未知分子进行可视化原位表征。质谱成像技术不仅能进行形态学表征，同时又能实现检测物质的定性、定量分析，正在生物医学、药学以及食品环境领域得到应用并崭露出其独特的魅力和优势，作为新型的分子影像技术之一的质谱成像技术愈发显示出其巨大的发展前景。/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　2019年10月9日，仪器信息网与中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室联合举办的“质谱成像技术交流”沙龙在中国医学科学院药物研究所顺利召开。本次沙龙云集质谱成像领域的专家学者约50人同行，以“质谱成像技术发展趋势及前沿应用”为主题，旨在交流成像领域的最新研究进展及其在生物医学、药学以及食品环境领域的研究进展以及前沿应用，促进业内专家及厂商的交流与合作，推进质谱成像技术的发展。/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c5a1ce35-138b-4dfe-ab8c-369fe65cc8ae.jpg" title="现场.jpg"//pp style="text-align: center "活动现场/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/1c5d2d23-0260-4456-9c6d-fa75e4906a53.jpg" title="致辞.jpg"//pp style="text-align: center "中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室主任庾石山教授 致欢迎辞/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/85eb822d-32c0-433b-b119-f17154ad28a7.jpg" title="主持.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　中国医学科学院/北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质国家重点实验室副研究员 贺玖明主持会议/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em text-align: justify "会议上半场由中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院李智立、沃特世大中华区战略市场经理汪飞、中国科学院高能物理研究所王萌以及岛津分析测试仪器市场部生命科学产品经理韩美英等四位专家分享精彩报告。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/ade8be50-776c-4e2e-99b6-01eab72da58b.jpg" title="李智立.jpg" alt="李智立.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院 李智立/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《原位探究肿瘤微环境中的代谢物变化规律》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　质谱成像技术(MSI)离子化方式的选择与其空间分辨率和信号强弱密切相关。目前主要的离子化技术是三种：MALDI、解吸电喷雾电离(desorption electrospray ionization，DESI)和二次离子电离(secondary ion mass spectrometry，SIMS)技术。目前MSI技术被广泛应用于研究组织中元素、代谢物、蛋白质和药物及其代谢物等的分布。正常细胞与肿瘤细胞具有不同的细胞表型，而不同肿瘤细胞也具有不同的膜脂表型，同时微环境也影响肿瘤细胞的膜脂表型。因此李智立团队基于质谱成像技术开展了原位检测肿瘤细胞膜脂的相关研究，利用其团队设计并制造电场辅助循环喷雾基质的喷涂装置，提高质谱检测低分子量代谢物的灵敏度和检测数量。实验表明在胃癌肿瘤组织肿瘤区域发现单不饱和脂肪酸、单磷酸核苷上调，核苷和唾液酸下调等成果。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/96ac6980-b680-4b26-9024-738721c87311.jpg" title="汪飞.jpg" alt="汪飞.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　沃特世大中华区战略市场经理 汪飞/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《“一叶知秋”——质谱成像技术发展的新赋能》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　报告介绍了沃特世在离子源以及质谱技术开发方面的进展，包括对DESI和REIMS(Rapid evaporative ionization mass spectrometry)技术的开发以及应用扩展。与传统的组织病理学成像技术相比，DESI质谱成像技术可提供互补且更具指导意义的数据。此外，该技术的一大优势是能够分析样品的分子指纹图谱，协助研究人员发掘出更深层次的生物学见解。汪飞表示，当前质谱成像技术经过更新迭代，硬件上已经得到很多的突破，市场上也有很多供应商致力于成像应用软件方面的研究，相信未来软硬件各方供应商的合作将会更好地促进质谱技术的发展。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/6446b2f8-bd92-4ac1-b3c4-78f9d5e7a7ec.jpg" title="王萌.jpg" alt="王萌.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　中国科学院高能物理研究所 王萌/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《生物样品的元素成像及应用》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　span style="text-indent: 2em "生物体内的微量元素具有十分重要的生物功能，现代生物医学的研究亟需能在组织、细胞等不同水平上原位分析生物样品中微量元素的分析方法。王萌介绍了利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析生物样品中微量元素的方法和所在团队开展的部分研究工作。报告中还介绍了最近出现的激光剥蚀-流式质谱（Mass Cytometry）技术，利用这种新技术可以获得一个切片上几十种蛋白质的表达和定位信息。王萌分享了他在组织切片多标记LA-ICP-MS成像分析的初步探索，并表示新建立的分析方法亟需得到更多的应用，解决实际的科学问题。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7f80392a-4dba-4a46-bc04-2dca5ff1708a.jpg" title="韩美英.jpg" alt="韩美英.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　岛津分析测试仪器市场部生命科学产品经理 韩美英/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《成像质谱显微镜从发现到精准定位——开启质谱数据可视化时代》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　报告主要介绍了岛津公司的成像产品，包括前端带有光学显微镜的质谱产品iMScope TRIO和MALDI-TOF产品。iMScope TRIO配备了紫外光激光可实现5μm以下的质谱分析成像空间分辨率，产品软件可重叠观察光学图像与质谱分析成像，详细解析样品。此外，该装置具有离子阱与飞行时间质谱相结合的IT-TOF功能，可实现高分辨率的样品分析。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "会议下半场由中国医学科学院/北京协和医学院药物研究所贺玖明副研究员、赛默飞世尔科技色谱与质谱应用经理徐牛生、科迈恩(北京)科技有限公司田润涛以及维科托公司创始人史俊稳带来报告分享。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/ed1cc8f0-24f6-4e6f-baba-fae42911dc99.jpg" title="徐牛生.jpg" alt="徐牛生.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　赛默飞世尔科技色谱与质谱应用经理 徐牛生/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《质量和空间的双高分辨：赛默飞质谱成像平台的新进展》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　报告介绍了赛默飞基于Orbitrap的MSI解决方案，TransMIT AP-SMALDI 10超高分辨率质谱成像系统由德国吉森大学世界知名质谱学家Bernhard Spengler教授研制开发。该系统搭载赛默飞 Q Exactive 系列质谱仪，结合超高空间分辨率和超高质量分辨率。该系统问世后，应用到生命科学领域中不同组织中多种内源性物质的可视化检测，如脂类、多肽、蛋白质、核酸和糖类等，以及外源性物质检测，如药物及其代谢产物。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/8daa9b36-be4c-495b-ab08-4f1c0687f671.jpg" title="贺玖明.jpg" alt="贺玖明.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　中国医学科学院/北京协和医学院药物研究所 贺玖明/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《敞开式质谱成像新技术新方法及其应用进展》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　贺玖明所在的再帕尔团队提出并发展了基于AFAI-MSI技术的成像药物代谢组学新方法，该方法为药物或候选新药的作用机制或毒理机制，甚至多靶点或靶点不明确候选新药的研究提供了新颖、直观的分析手段。贺玖明还介绍到其团队提出的一种免内标添加的整体动物体内药物的定量质谱成像分析方法(AFAI-QMSI)，降低了基体效应，提高药物的QMSI灵敏度和原位信息，无需内标添加，构建一条标准曲线，实现了整体动物体内药物定量成像分析。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/498d94ca-3e67-4074-9d1e-c096dfc8cd9f.jpg" title="田润涛.jpg" alt="田润涛.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　科迈恩(北京)科技有限公司 田润涛/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《人工智能与及其学习在质谱成像及分子影像建模中的应用》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　科迈恩公司创立于2012年，公司在仪器信息智能化分析系统、快检及在线分析技术、大数据与人工智能结合建模等领域具有丰富的研发经验。公司也致力于基于质谱、色谱、光谱及新一代成像技术的信息融合，实现系统化的信息化解决方案。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b7c9df2f-0eee-4abe-9d71-2a67b620756c.jpg" title="史俊稳.jpg" alt="史俊稳.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　维科托公司 史俊稳/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　报告题目《质谱成像样品前处理方法》/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "　　维科托公司成立于2016年，是一家以技术作为支撑的高新技术企业。公司现在主要有两大类产品，分别为快速溶剂萃取仪以及AFAI-MSI系统。史俊稳介绍说，前处理可谓是检测的核心步骤之一，近年来市场对前处理设备的需求也比较旺盛，公司也希望能够解决用户的诉求。其AFAI-MSI产品是与中国科学医学院药物研究所产学研合作的成果，该系统是一款空气动力辅助离子化的质谱成像系统，灵敏度高，操作灵活，主要应用于肿瘤的分子病理诊断以及相关药物研发方面。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/68c837de-9a9a-419b-8132-825ea7c2abf5.jpg" title="参观实验室.jpg" alt="参观实验室.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　实验室参观/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/6490a569-b952-4b92-bcaa-752bf422c21a.jpg" title="合影.jpg" alt="合影.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em "　　部分与会专家合影/ppbr//p

p style="text-align: justify "　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong　span style="text-indent: 2em "前言：质谱流式细胞仪（CyTOF）/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em "质谱流式细胞技术的核心融合了流式细胞技术与质谱技术。目前质谱流式细胞技术采用的仪器是CyTOF（Cytometry by Time-Of-Flight），其原理简单来说是利用质谱原理对单细胞进行多参数检测的流式技术，既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。span style="text-indent: 2em "传统流式细胞技术和质谱流式细胞技术相比，主要有两点不同：1.标签系统的不同，前者主要使用各种span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong荧光基团作为抗体的标签/strong/span，span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong后者则使用各种金属元素作为标签/strong/span；2.检测系统的不同，strongspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "前者使用激光器和光电倍增管作为检测手段/span/strong，而span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong后者使用ICP质谱技术/strong/span作为检测手段。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近日，浙江大学医学院欧阳宏伟教授课题组在strong《Applied Materials Today》在线发表最新论文“Single-cell mass cytometry reveals in vivo immunological response to surgical biomaterials”/strong。该研究运用strong单细胞质谱流式技术/strong分析了两种生物材料(聚丙烯补片和丝素补片)在软组织修复过程中的系统性免疫反应特征，比较了两组外周血免疫细胞的比例以及与免疫细胞中激活、迁移相关的功能标志物表达情况，显示丝素补片具有更好的生物相容性。/pp style="text-align: justify "　　生物材料已经在临床被广泛应用，如腹部疝修复使用的补片，软骨修复中使用的支架，肌腱重建中使用的人工韧带等等。然而，strong生物材料植入体内后会引起体内的免疫应答，严重的免疫反应(异物反应)会造成一系列的并发症：疼痛、感染、组织粘连等，使得治疗失败甚至需要二次手术。/strong2016年，业界某巨头公司大量疝修复补片产品因考虑到复发率或再次手术率高等因素被其安全团队召回1。因此，strong生物材料的临床前安全评估和临床监测非常重要/strong。但是，目前检测生物材料的检测方法大多是体外实验不能精准模拟体内复杂的环境 或是聚焦于局部免疫反应而缺乏对全身系统性免疫的评估，因此未能准确评估生物材料的安全性，不能有效预测和规避不良后果。/pp style="text-align: justify "　　strong单细胞质谱流式是一项通过使用金属标记抗体，质谱检测信号的新型流式技术，近年来已经被广泛应用于细胞分化、肿瘤检测、药物筛选等多个研究领域。/strong它具有高通量、高分辨率的特点：在单细胞水平上可同时分析超过40种细胞标志物，可同时检测上百个通道，可用来分析评估复杂细胞系统中细胞亚群和功能标志物表达情况。因此，单细胞质谱流式技术可以作为深度解析生物材料体内免疫应答的“利器”。/pp style="text-align: justify "　　该研究以外科常见疝修复手术应用的聚丙烯补片和丝素补片为例，首次利用单细胞质谱流式技术评估了这两种生物材料在小鼠腹部缺损模型中引起的系统免疫反应(图1)。结果显示：与聚丙烯补片相比，丝素补片组的外周血中巨噬细胞，单核细胞，中性粒细胞，CD4+ T 细胞，以及CD8+ T 细胞比例更低，免疫细胞比例更接近于对照组 并且免疫细胞激活、迁移相关的功能性标志物 (CD115, CD27, and CD62L)也相对低表达。同时，丝素补片组材料植入处的免疫细胞(巨噬细胞和中性粒细胞)浸润要显著性低于聚丙烯补片组。此外，作者还发现丝素补片组具有较轻的组织粘连和更好的组织修复效果(图2)。这表明系统性免疫应答特征(免疫细胞比例和功能标志物表达情况)可以体现生物材料在体内异物反应的程度，或可作为预测并发症发生和组织修复情况的依据。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 340px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/8feb1c54-1ba4-4f70-8807-a919671ac9d8.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="340" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "　　图1：运用单细胞质谱流式技术解析材料植入体内后的系统性免疫反应/pp style="text-align: justify "　　/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/0a7c1d2f-8d2f-4680-8a85-2d2d5bacfee4.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "图2：两种生物材料植入后的组织粘连和组织修复情况/pp style="text-align: justify "　　该研究提出了基于单细胞质谱流式的一种高通量高分辨率的生物材料体内系统性免疫应答评估策略，这可为生物材料的临床前安全评估和临床应用监测提供有效手段，为进一步筛选和开发免疫调控性生物材料提供新思路和新方法。/pp style="text-align: justify "　　植入性医疗器械的快速发展促进人们对医疗服务的要求日益提高，生物材料的安全问题越来越受到重视。生物材料的成分、磨损、代谢、降解产物等带来的风险可以通过不断发展的新型高通量检测技术进行评估。/pp style="text-align: justify "　　近期浙江大学医学院欧阳宏伟教授实验室基于单细胞质谱流式技术，结合HLLA-seq及生物材料-基因作用图谱策略(NGA)，将从单细胞水平、整个机体水平建立起一套完善、系统的评价系统，为生物材料的临床使用保驾护航。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 567px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/c95b96ea-40c8-4450-a6cf-4bffc9db1862.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="567" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　/pp style="font-size: inherit font-weight: normal padding: 0px margin: 0px font-family: ' Microsoft YaHei' line-height: 40px white-space: normal text-align: center background-color: rgb(255, 255, 255) "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104342/C325581.htm" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongHelios® 质谱流式细胞仪系统/strong/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Helios™ 质谱流式系统具有高效简洁的工作流程以及广泛的适用性，通过独创的金属标签抗体技术，标记细胞表面及胞内蛋白，实现单细胞的多参数检测，可以对单细胞进行全面的表型、信号通路及功能研究。/ppbr//p

“或许流式质谱是一个独特的赛道，其技术和应用都在同一起跑线上，或者说我们并没有被拉下很长的距离，就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。”——程小卫 皖仪分析事业部 总经理继上期《聚浪成潮 以待花开|质谱国产替代之路有多长？》(点击查看)，本文皖仪分析事业部总经理程小卫将围绕质谱流式技术展开阐述。 7. Q-TOF了解一下 7.1 基本原理和结构TOF飞行时间质谱，是原理最简单的质谱。就是施加到离子的电势能转化为动能，基本公式就是m为离子的质量；z为离子所带的电荷数目；V为施加到离子的电势，脉冲电压，它对于所有质量的离子是相同的；v为离子的飞行线速度，离子质量越大，飞行速度就越慢。离子飞行的线速度v等于飞行距离L除以飞行时间tL为由仪器的飞行管所决定的常数。所以，上述基本公式可以转化为m/z=2Vt2/L2因而离子质荷比正比于飞行时间的平方。比如，m/z为3000的分子，飞行时间才1微秒。图：系统结构图示意图（资料来源：安捷伦用户培训资料）离子源：产生离子化，并将产生的离子在电场的作用下进入毛细管。毛细管/锥孔：离子导入通道，将离子源产生的离子传输进入质谱。同时，隔离外部的常压与质谱内部的高真空。离子光学组件：包括Skimmer 1，八极杆以及Lens 1 和Lens 2。进一步除去溶剂和中性分子，高效的离子传输组件，并聚焦随机运动的离子进入四极杆。四极杆：质量过滤器，双曲线的四极杆优化离子传输和质谱分辨率。可以选择让某些质荷比的离子依次通过或者所有的离子全通过。碰撞池：线性加速的高压碰撞池。优化质谱/质谱分裂，从而在一个短的停留时间仍可消除交叉干扰。六极杆设计有助于捕获碎片离子。离子束整形器：将随机运动的离子压缩为一个薄层，进入脉冲发生器。减少离子在纵向的扩散，提高分辨率。脉冲发生器：以一定的频率在纵向施加高压，将从离子束整形器过来的离子快速抛入飞行管。飞行管：离子在飞行管内纵向飞行，不同质荷比的离子通过飞行管的时间不同。检测器：包括微通路板、闪烁器和光电倍增器。高增益，寿命长，线性范围宽。Q-TOF 的真空系统由一个前级真空泵（机械油泵）和两个分子涡轮泵组成。前级真空一般在 1.8-2.5 Torr 之间，不同型号的 Q-TOF，高真空的范围不同。 7.2 Q-TOF的工作方式 Q-TOF 有三种不同的工作方式：• TOF 模式：这种模式下，可以得到离子的一级质谱图。四极杆处于离子全通过状态(TTI, Total Transmission Ion)，所有的带电离子都会通过四极杆，碰撞池不施加碰撞能量，带电离子不会裂解，TOF 工作在扫描模式下，直接检测得到一级质谱图。这种操作模式下Q-TOF 的行为与单TOF 类似。• 自动 MS/MS (Auto MS/MS) 模式：这种模式下，根据用户设定的条件，对符合条件的离子自动做二级质谱。当某个或某些离子满足用户的预设条件时，四极杆处于 SIM（选择离子监测）模式，碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎，而 TOF 仍然工作在扫描模式，得到符合设定条件的离子的二级谱图。当没有离子满足用户预设的条件时，Q-TOF 仍工作在TOF 模式下。这种工作模式比较常用于方法开发，未知物质鉴定以及结构解析。在自动 MS/MS 模式中，仪器根据操作者设定的规则自动决定哪些质荷比的母离子通过四极杆，在碰撞池中被打碎然后由 TOF 进行全扫描分析。Q-TOF 首先进行 TOF 模式扫描出一级质谱，然后根据离子的强度和设置的其他规则参数来选择母离子，进行MS/MS 分析。对于自动MS/MS 模式，仪器用下列的逻辑程序判断是否对某离子进行MS/MS 分析。• 目标 MS/MS (Targeted MS/MS)模式: 在这种操作模式下，只有用户指定的离子，可以得到二级质谱图。仪器只对操作者输入的目标离子进行MS/MS分析。对于用户选定的目标离子，四极杆进行选择离子监测，运行 SIM 模式，碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎，而 TOF 仍然工作在扫描模式，得到选定离子的二级质谱图。这种工作模式比较常用于定量分析，已知物质的鉴定和结构阐明。目标 MS/MS 模式通常用于已知物的分析。操作者需要预先知道它们的母离子以及各自的保留时间 。对于目标 MS/MS 模式，仪器使用以下程序来判断是否对离子进行 MS/MS 分析。• 软件的重要性前面提及Q-TOF是原理最简单的质谱，受限于计算机的发展，言即表达的是软件的重要性。QqQ和Q-TOF质谱软件除了基本的数据采集、控制仪器、定性分析、定量分析，还有锦上添花的小工具软件为的是更友好更方便更智能。比如：安捷伦的Optimizer 标配给QqQ，优化质谱参数，优化好的参数放在一个dMRM database里；Study Manager for QqQ and TOF/Q-TOF 小工具，编样品信息和序列，适用于大批量样品处理；Dynamic MRM database Kit wl method for QQQ；Easy-Access 软件（岛津公司称为Open Solution软件），用于插队样品，合成实验室的样品多的情况；个性化定制化合物库软件personal compound database library（e.g. PCDL） 作为高分辨定性质谱Q-TOF在定性相关的软件需求上更加突出：比如：分子特征提取软件（MFE， Molecular Feature Extractor） 外源代谢物鉴别软件（Metabolite ID）用于药物代谢物鉴定 蛋白质分析软件，用于大分子，计算分子量和序列匹配；代谢组学软件，区别于外源性代谢物，鉴定内源性代谢变化；数学统计学软件，比如PCA主成分分析，方差分析等等。以及各种数据库软件，比如毒物、滥用药物数据库；农药、兽药数据库；内源/外源代谢物数据库等等。• 不得不提到的OrbitrapOrbitrap（静电场轨道阱）是一种拥有超高分辨率的质量分析器，由俄罗斯科学家 Makarov 于 2000 年发明。该发明专利被赛默飞公司收购，目前是赛默飞专利独有的高分辨质谱技术。Orbitrap 是继磁质谱质量分析器、飞行时间质量分析器（TOF）、傅里叶变换离子回旋共振质量分析器（FT-ICR）这些高分辨质谱技术之后，发明原理完全创新的高分辨质谱技术，克服了既往高分辨质谱技术的诸多不足，是具有划时代意义的新一代高分辨质谱技术。从 2005 年 LTQ Orbitrap 推出以来，随着 Makarov 团队不断优化，Orbitrap 系列产品凭借其卓越的分辨率、灵敏度、多项创新技术，逐渐成为高端质谱领域的代表者。图：Orbitrap 系列产品的核心优势图（资料来源：赛默飞世尔官网）因为Orbitrap是赛默飞的独家技术且因作者水平有限，所以不做过多阐述。 8. 流式质谱要知道 无论称作流式质谱，还是叫作质谱流式，其中质谱是检测手段，流式是方法学，一种细胞定量分析和分选技术。无论是低分辨的离子阱、四极杆质谱，还是Q-TOF、IM-QTOF、Orbitrap等高分辨质谱技术上，无论是无机质谱还是有机质谱，要想突破质谱的卡脖子技术，都有很大挑战和难度。但，或许流式质谱是一个独特的赛道，其技术和应用都在同一起跑线上，或者说我们并没有被拉下很长的距离，就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。8.1 传统流式和流式质谱的区别在学习了解流式质谱前，简单温习一下流式荧光技术和光谱流式的概念。流式荧光技术：是基于编码微球和流式技术的一种临床应用型的高通量发光检测技术。相较于传统化学发光法，流式荧光技术能够支持多指标检测，具有通量高、速度快、操作简便等特点，但存在荧光标签的串色问题、受限于稀有荧光素的供应。光谱流式：每个荧光染料的发射光谱在定义的波长范围内被一组检测器所捕获，这样每个荧光染料的流式荧光光谱都可以被识别、记录其光谱特征，并在多色实验中充分使用。流式细胞仪的检测器可以检测到每个细胞或颗粒的散射光信息和多个荧光信号，最终分析细胞或颗粒上的信息。光谱流式通过光谱拆分技术部分解决了荧光补偿问题，但需要难度较大的配色方案，试剂成本高，通道数量较流式质谱相比较少。鉴于此，流式质谱应需而生。流式质谱：是结合传统流式和质谱两个平台的技术，能够同时获得单个细胞的多种参数。流式质谱作为定量手段的优势在于其高分辨率，并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题。流式质谱仪可提供过百个检测通道，可以同时对更多的细胞特征进行分析。通过标记稳定的金属标签，流式质谱仪可以在不同的通道生成信号，识别不同靶向蛋白的标记，并且各参数之间几乎没有重叠。相较于传统流式，流式质谱是采用金属元素对抗体进行标记，因此通道数量会受限于金属标签的供应；另一方面，受采样速度的影响，流式质谱对样本的处理速度相较于传统流式而言较慢。图源：宸安生物包括经典流式和光谱流式在内的荧光流式利用荧光基团标记抗体，再利用抗体结合抗原的方法标记细胞，用激光激发荧光基团，通过检测发射出的荧光信号的波长和强弱实现参数的定量检测。而质量流式用稳定的金属标签代替荧光基团来标记抗体，通过质谱检测细胞上金属元素的含量实现参数的定量检测。这也是质谱流式的这个名称的由来。图源：宸安生物我们可以看到在荧光流式中，不同荧光素的发射光谱存在大量重叠，不仅限制了检测通道的数量，而且为配色和后续的数据分析带来了困难，不同荧光信号之间的串扰，必须在数据分析过程中调补偿的方式来消除，这样的操作非常依赖于操作人员的经验，也为不同的设备、实验室数据之间的标准化带来了很大的难度。另外，一些生物样本中的自发荧光作为背景也会干扰数据的分析。而质谱流式极大程度地解决了这些问题，在质谱流式检测范围内的金属元素信号几乎没有重叠，不需要为此调补偿，并且这些金属元素正常情况下在生物体内极少存在，因此质谱流式信号几乎没有背景。这些特点带来的直接优势是检测通道数量的提升和数据分析上的便捷，更多参数的同时检测也可以为我们提供更高维度的数据结构和信息。8.2流式质谱的基本原理流式质谱技术 （Cytometry Mass）结合了传统流式技术高效的单细胞研究能力和飞行时间质谱的全谱高分辨率优势，采用金属标记抗体与待测抗原结合，理论上可提供140个检测通道，并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题，实现了单细胞水平的高通量分析。图源：宸安生物质谱流式技术采用金属标记的抗体识别细胞表面或胞內的抗原，标记后的细胞经雾化后进入电感耦合等离子体矩管中进行离子化，离子云随后被传输至飞行时间质量分析器中，在飞行时间质谱分析器中，金属离子质量越大，飞行时间越长，检测器依次记录各种金属离子到达的时间，检测出细胞中各种标签金属的含量，最终形成不同的金属离子信号峰。检测产生的高维数据通过分类、聚类和降维算法进行处理，结果可以反映基于靶蛋白丰度的各种细胞群体的表型和功能。金属离子的信号强度可以代表蛋白分子的表达丰度。可以实现对目标蛋白的全面覆盖和批量分析。单个样本中可以实现细胞表面蛋白，胞内蛋白，和分泌型分子的同步检测。对样本单细胞水平的深度解析可以提供从未被挖掘的信息，作为伴随诊断参考，揭示新的分子机制。图源：宸安生物这张图描述了质谱流式的样本从金属抗体染色到上机检测的流程。细胞被染上金属抗体后会经历雾化、电离形成一团离子云、离子云在经过过滤和筛选之后只剩下抗体上的金属离子，随后这些离子通过飞行时间质谱依据质荷比不同形成分散的离子峰，结合金属元素和抗体及抗原一一对应的信息，我们最终得到不同抗原在细胞上的丰度。这些数据会经过处理转化成荧光流式通用的FCS格式的流式标准文件，可以使用一些熟悉的流式数据分析软件，比如FCS express, Flowjo等对数据进行传统的圈门分析，或者使用聚类降维等高维数据分析方法挖掘更多的信息。图源：宸安生物质谱流式的上样形式与荧光流式一样，都是处理好的单细胞悬液。在开始检测后，质谱流式首先通过雾化将样本转换为大量的微小液滴，细胞悬液以30uL每分钟左右的速度被压入如图所示的雾化器中，雾化器中央是一根水平悬空的毛细管，毛细管外是用于辅助雾化的氩气，当样本流出右侧毛细管末端时，会被周围喷出的雾化气散成大量呈雾状的小液滴，细胞被包裹在这些小液滴当中。图源：宸安生物接下来这些小液滴会被180℃的雾化室中，随后液滴蒸发，尺寸缩小，被氩气携带进入离子源进行电离，在离子源位置氩气在高频切换电磁场作用下被加热产生温度极高的等离子体火焰，而细胞在等离子体中经历去溶剂、解离、原子化和电离等一系列变化，最终变成一团离子云。图源：宸安生物这些在等离子体外生成的离子云通过金属锥，从低真空度进入高真空度的环境，随后在四极杆质量选择器中经历引导和筛选，排除低质量的背景离子，只留下抗体上高质量金属离子进入后续的检测器。图源：宸安生物质谱流式使用TOF作为检测器。检测离子云时，所有离子被正交加速电场施加一个相同的初始动能，随后在反射场中作回返运动，由于不同离子的质荷比不同，在加速之后获得的初速度不同，这导致不同离子回返到达检测器的时间不同，检测器通过到达的时间差别区分不同的离子，在这里有两个质谱流式中很重要的概念：Push和Event Length。Push是指每次正交加速电场将离子加速进入回返场的时间间隔，即TOF的检测周期。Event Length是指一个细胞产生的完整离子云被检测完所需要的Push个数。可以表达成“检测一个细胞经历的Push数量=Event Length”这也是一个在之后的圈门过程中很重要的一个参数。 8.3 流式质谱的主要应用领域 新药开发是一项复杂、昂贵、耗时的工作，需要解决来自各领域的技术难题。流式质谱技术可以在管线的各个阶段协助做出以数据为导向的决策，从而将安全有效的疗法成功地推向市场。药物发现阶段：提供免疫分型深度分析，信号通路检测、细胞因子检测、T细胞激活\耗竭分析和新生抗原筛选。临床前开发阶段：提供免疫分型、细胞因子、PK/PD动态分析。临床试验阶段：单细胞水平的蛋白组学可对患者精准分群，进行免疫治疗反应的监测。批准和上市后：作为辅助诊断的工具，实现高效快速检测、指导治疗方案的选择和进行疗效监测。在血液系统疾病、基于高维免疫评估的感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤免疫、基于高维免疫评估的细胞治疗等皆是流式质谱的用武之地。

质谱流式简介 流式细胞术Flow Cytometry是最经典的单细胞分析技术，可以对单细胞中的多个参数进行检测，从而对样品进行亚群和功能分析。基于荧光的流式细胞技术到现在已经发展了50多年，是非常成熟的细胞检测技术，目前被广泛应用于生物学的各个研究领域，是各大三甲医院里进行单细胞检测的金标准，尤其是白血病的检测。传统流式技术使用荧光基团对细胞内的各个蛋白质进行检测，所以又被称为荧光流式。然而，由于荧光基团的限制传统流式技术存在明显的技术瓶颈，一是因为目前可用的荧光基团数量有限，最多一般不超过20个，实验室常用的通常12个；二是各荧光基团的发射谱带较宽，相邻谱带重叠严重，导致一次分析可同时检测的通道数量相当受限。当检测通道数量8个时，实验的panel设计和补偿计算就已经开始变得极其复杂，使得多参数检测成为一项极为费时、复杂的技术性工作，对操作者的要求极高，从而大大限制了它的发展。传统流式的检测窗口非常拥挤，难以容下更多的检测通道 进入21世纪后，新的生物学技术层出不穷，研究人员对于造血发生、免疫细胞分化成熟、癌细胞转化、干细胞自我更新和分化等领域的研究不断深入，单细胞异质性的重要性已经成为共识。要想更清晰地了解细胞内部的多种细胞因子的各种变化，对检测通道数量和信号质量就有了更高的要求。传统流式技术在诸如此类的科研领域中已经力有不逮，迫切需要一种更高效、易用、更多参数同时检测的流式细胞技术。质谱流式Mass Cytometry将传统流式技术和质谱技术进行组合创新，使用镧系元素的各个同位素作为金属标签（或者质量标签）替代先前的荧光标签，并使用ICP-TOFMS对金属同位素进行高速、全谱、高分辨的定量分析，彻底解决了传统流式中存在的荧光串色问题，实现了50个参数的同时检测。质谱流式凭借飞行时间质谱超高的分辨率可以完全分离各个金属同位素，相邻通道间的重叠0.3%，因而无需进行计算补偿，大大简化了实验流程。质谱流式凭借其超高的通量、灵敏度以及稳定性等优点，适用于免疫、肿瘤、血液、药物和遗传学等众多研究领域。概括说来，质谱流式的主要技术特点如下： 通道数量极多。理论上超过100个，目前商业可用50个。随着技术进步，更多元素可以用来作为标签，检测通道数会进一步增加。 临近通道间无干扰，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。使用稀土元素作为标签，背景干扰小，信噪比极高。质谱流式使用生命体中不存在的稀土元素作为检测标签，并利用抗原抗体的特异性结合，可以实现超高的检测信噪比。 超高的灵敏度，保证低丰度蛋白的检测。质谱流式兼具质谱仪和聚合物-金属螯合技术双buff。众所周知，质谱仪无与伦比的灵敏度是其能成为分析仪器之王的主要因素之一。理论上，质谱流式可以检测到万分之一的金属标签原子。除此之外，质谱流式使用在聚合物上螯合了1000个左右的金属元素，再与抗体上的巯基结合，相当于将待测蛋白质进行了3个数量级“扩增”，最低可在单细胞内实现几百个稀有蛋白质的检测。 多样化的数据处理方式，实现对样品的深入分析。通道数激增以及质谱流式超快的检测速度使得数据量急剧增大，对数据处理方法提出了更高的要求。目前，各种降维、聚类和可视化方法已被用于从原始数据中提取有用的生物学信息进行可视化显示，常用的分析方法有：SPADE、PCA、viSNE以及Gemstone等。 质谱流式的工作流程质谱流式的历史1959年，美国化学家Rosalyn Yalow（女）和Solomon Berson在检测血浆胰岛素含量的研究中开发出了放射免疫测定技术（Radioimmunoassay, RIA），因其灵敏度高、特异性强、精确度佳以及样品消耗量小，发展迅速，广泛用于蛋白质、酶、多肽激素以及各种药物的测定。1977年， Yalow和另外两位得奖人共享了诺贝尔生理学或医学奖，获奖理由是“for the development of radioimmunoassays of peptide hormones”。尽管放射免疫测定优点众多，然而放射性同位素对人、环境以及生物样品活性的影响难以忽视。此后，又先后基于酶、化学发光、荧光、金属（尤其是稀土元素）及金属化合物，发展出了胶体金、酶联免疫、时间分辨荧光（基于镧系元素螯合物）和化学发光免疫等各种免疫检测技术。2001年7月17日，MDS Sciex（以后的AB Sciex以及现在的Sciex）的科学家Dmitry Bandura（物理学家）, Vladimir Baranov（化学家）, Scott Tanner(质谱学家)和Zoe Quinn提交了专利，提出了一种使用过渡元素标记抗体，并利用抗体和待测样品的免疫结合，最终通过ICP质谱或ICP发射光谱进行检测的方法，由此开启了质谱流式的纪元。请记住前面这三位大神，后面还会提到。无独有偶，第二天（2001年7月18日）清华大学的张新荣教授提交了题为《A novel combination of immunoreaction and ICP-MS as a hyphenated technique for the determination of thyroid-stimulating hormone (TSH) in human serum》的文章，提出了一种使用稀土元素铕（Europium，Eu）作为标签的免疫反应和ICP-QMS组合的新颖技术，用于血液中促甲状腺激素（TSH）的检测。事实上，2001年3月23号，张新荣教授就提交了另外一篇文章《Application of the Biological Conjugate between Antibody and Colloid Au Nanoparticles as Analyte to Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry》，并于次年1月1日发表，文章中提出使用胶体金纳米颗粒作为免疫检测的标签，同样使用ICPMS作为检测器。张新荣教授也是位非常令人尊敬的科学家，做了非常多开创性的研究工作，不盲目跟风，喜欢另辟蹊径。我猜张老师手底下应该没有特别强的工程团队，所以尽管有不少成果转化的项目但是都xxx，纯属我瞎猜乱说，张老师勿怪。国内的质谱公司可以多找张老师聊聊，搞点原创性的科研成果转化。话接上文，更具戏剧性的是，前面提到的专利其实早在2000年12月28日就已通过临时申请的方式进行了提交，并于2001年7月17日提交了正式申请。根据美国的专利制度，为了抢占优先权日可以通过临时申请提交简易的专利文本，但同时需要临时申请后的一年内提交正式申请进行替代，此时正式申请的专利享有临时申请的优先权日，同时临时申请的文本内容也会在正式申请公开时作为优先权文件一并公开。所以理论上来说张新荣教授在质谱流式理论的萌芽期是有重要贡献的，只不过研究院校更追求学术文章，对专利的重视程度远不如商业机构。当然，此时专利也好，文章也罢，和目前我们看到的质谱流式还是有一墙之隔的，还没有提及用于单细胞的检测，不过离成为质谱流式也就是临门一脚的事情。这有一定的历史原因，一方面单细胞检测在当时还不是那么热门，各种免疫检测技术想的都是怎么解决放射免疫检测的弊病；另一方面尽管人们意识到了这个技术对于多参数检测的优势，但是奈何20年前市面上没有几家公司在生产ICP-TOFMS，当然20年后的今天也算不上很多。这并不是因为ICP-TOFMS的技术门槛太高，而是因为ICP-TOFMS几乎没有自己的对口应用，因而缺乏市场驱动。加之由于ICP-QMS（四极杆质谱）引入了碰撞反应池技术（这个技术的发明者还是那位大神Scott Tanner）解决了多原子干扰的问题，很大程度上解决了四极杆分辨率不够的问题，所以定量要求高，分辨率要求不太高的应用使用ICP-QMS就可以很好地满足要求了，性价比比较高。而对于分辨率要求很高的时候，还有各种无机磁质谱，如果是要求有比较高的同位素丰度比，还有多接收的磁质谱。基本上，ICP-TOFMS没有用武之地，当时属于比较小众的质谱仪器。那个时候大概只有澳大利亚的GBC公司和美国的LECO公司在生产ICP-TOFMS，大多时候也是用于地质分析领域。2004年10月，前面提到的三位大神以及同样是在MDS Sciex的同事Olga Ornatsky（生物学家）合伙成立了一家叫DVS Sciences公司，公司名字用的就是三人名字的首字母，不得不说外国人的确很喜欢用自己的名字做公司名，跟我们的那些老字号其实很像。Scott Tanner作为团队的老大任CEO/CTO，从老东家Sciex的手里拿到了相关技术的授权后，2005年他们把公司开在了加拿大，开始打磨这台全新的ICP-TOFMS仪器平台（日后的第一代CyTOF）。Scott Tanner是加拿大人，在多伦多的York University拿到物理化学的博士学位后加入MDS Sciex，并一直那里工作了25年。Scott Tanner认为 University of Toronto是一个非常完美的地方，可以助力他们完成CyTOF仪器和试剂的开发。2005年至2011年期间，Scott Tanner先后任职多伦多大学生物工程系和化学系教授。此后，DVS从Genome Canada和Ontario’s Ministry of Research& Innovation等加拿大政府机构拿到了总计1700万美元的资助。2011年，又从Mohr Davidow Ventures, 5AM Ventures以及Roche，Pfizer等商业机构获得了1500万美元的投资。截止到2011年，DVS从外部获得的资金支持再加上7台CyTOF的销售收入差不多有4000万美元。值得一提的是，在第一代CyTOF定型之前，DVS团队先后经历了3代原型机和8代试剂的开发，可以说是非常的坎坷，技术创业之艰辛可见一斑。2009年，加拿大DVS Sciences公司发布了第一个质谱流式平台CyTOF（Cytometry by Time-of-Flight）。很快，CyTOF的用户就开始遍布世界各处 ，除了加拿大的多伦多大学，还有美国NIH、斯坦福大学、日本、中国台湾等研究机构都有装机。Scott Tanner和第一代质谱流式CyTOF第一代质谱流式CyTOF事实上，质谱流式早期的快速发展离不开一个人，那就是斯坦福大学医学院的Garry Nolan教授，这又是一位全面开花的骨灰级大佬，不仅学术做得好，科研转化还贼成功，是Rigel（NASDQ上市公司）, Nodality（医疗诊断技术开发）, BINA（基因组学计算技术，被Roche收购）, Apprise（测序解决方案，被Roche收购）等公司的创始人，IONpath（另一家单细胞质谱成像技术公司，和质谱流式有比较大的渊源，后面会提到）和Akoya的联合创始人，以及多家公司（包括DVS）的董事和顾问。Garry Nolan教授在免疫学研究领域名声斐然，是传统流式技术的大牛。Scott Tanner带着自己的黑科技找上门后，Garry Nolan教授意识到这是一项至少能改变免疫学研究的革命性技术，随后便基于CyTOF对人类的骨髓细胞进行了研究，在单细胞水平同时进行了34个参数的检测，系统性揭示了造血系统免疫信号的传导机制，对人类造血系统中的细胞分化有了更详细的认识。相关研究成果刊登在Science杂志上，一经发表立刻引发了全球同行的巨大兴趣，至今全世界研究者使用CyTOF发表了不计其数的CNS（Cell、Nature、Science）文章。由此，质谱流式在生物医学领域名声大噪，持续保持一年几十台的装机量，仪器单价也从一开始的60万美元到了80万美元。毕竟，谁都明白掌握核心科技就能快人一步，贵一点怕什么。不得不说，Garry Nolan教授是一个极其合格的KOL，不仅让CyTOF声名远扬，还为CyTOF适配了很多开源的生信算法，制定了各种各样试验流程供后来者参考，同时还建立了CyTOF论文专门解答和讨论用户在使用CyTOF过程中遇到的各种疑难杂症，甚至还组织各细分领域的大佬们专门开设了CyTOF的小型课程（油管上有资源），可以说Garry Nolan教授为质谱流式的普及铺好了第三块基石。2013年5月，DVS推出了第二代质谱流式CyTOF2以及新款MaxPar试剂盒。CyTOF 2采用了全新的底盘设计，能同时检测单细胞中最多达120种生物标记物，每秒最多可检测1000个细胞，改进了离子光学设计从而将灵敏度提高了1倍。5种新款MaxPar试剂盒含有开展高维度实验所需的所有必要试剂，提供最多达17种开箱即用的金属螯合抗体，并且能够与最多16种额外抗体同时结合，在单试管中实现多个细胞群体的高分辨率单细胞检测。第二代质谱流式CyTOF 22014年1月29日，美国公司Fluidigm（富鲁达）宣布将以约2.075亿美元收购DVS Sciences。此时，质谱流式发展到了第二代——CyTOF 2。此后，Fluidigm又从Perkin Elmer公司手里买断了和质谱流式有关的所有专利，自此Fluidigm公司拥有了完整的专利、技术和团队，开始全力以赴推动质谱流式向前发展。不过，CyTOF在富鲁达手里并没有如一开始想象的那般美好，至少时至今日也还没到实现Scott Tanner设想的一年100台的装机量或者是每年1亿美元的销售额。富鲁达目前的市值还不到3亿美元，最近3年质谱流式年均销售收入不到7000万美元（包括仪器、试剂和服务），仪器占比~50%。按平均单价70万美元粗略估算，一年的新增装机大约是50台。这对于一个偏高端的单品质谱仪器其实也还算是一个不错的销量，但对于一个NASDQ的上市公司而言实在算不上是成功，而且科研领域如此火爆，几乎没有同类产品产品的竞争。不得不让人深思，到底是哪里不对劲儿呢？是富鲁达的管理层的问题吗？还是质谱流式的市场有限？亦或是传统流式的反围剿太猛？近些年富鲁达的高层的确频繁换人，今年从Casdin Capital和 Viking Global Investors注入了2.5亿美元的战略融资之后，从丹纳赫等头部生命科学公司引入了大批高管。招商换帅的同时，富鲁达又把公司英文名改了，现在叫Standard BioTools Inc.，这不得不让人联想到我国五行文化中常见的“更名改运”的策略。换了班底，改了名字，又有大笔的现金流进账，且看3年内会不会有什么起色吧。目前质谱流式主要是在科研市场，虽然临床和制药领域已经开展了不少临床试验，但是还没有真正进入临床市场，比较还没有任何一家公司获得任何国家的医疗器械注册证。如果真能打开临床市场的大门，的确是会带来巨大的利润。不过奇怪的是，这么多年过去了一直没有听说富鲁达在进行医疗器械的注册，事出反常不应该啊。至于传统流式的反攻，我相信一定是有的。其实关于质谱流式和传统流式的讨论一直都存在，毋庸置疑质谱流式绝对是有优势的，只不过大部分情况下只是在多参数，高分辨方面有比较大的优势，其他不少指标实际上逊色不少的，比如传统流式的样品分析速度10000个细胞/秒，质谱流式通常低于1000个细胞/秒；传统流式的灵敏度和样品利用效率都高于质谱流式；另外传统流式可以进行细胞筛选和回收，质谱流式则不能。而且，基于荧光的流式技术也在发展，比如2004年提出的光谱流式也是主打多参数，创新点在于光路系统、光电检测和数据算法上，如今2014年成立的Cytek推出的Aurora光谱流式也可以实现5激光40色的多参数检测。而且，其24色的仪器和试剂分别已经拿到了NMPA医疗器械二类和试剂一类注册证，成功迈入了临床市场。2021年7月，Cytek公司成功敲钟NASDQ，市值一度高达25.4亿美元，目前回落到15.8亿美元。2021年，Cytek全年收入1.28亿美元，而今年第一季度净收入同比增长高达44%。所以说，质谱流式的确还是需要居然思危的，赶紧增效降费，找准自己的市场定位，拿下医疗注册证，这些都是当务之急。话说当年在Fluidigm之前，DVS其实是找了多个潜在买家的，包括Life Technologies，Agilent和Thermo Fisher等巨头。大概是当时的DVS过于弱小，而安捷伦和赛默飞这种质谱大厂一看，心想你这个质谱也没什么啊，比你这复杂的我都有，何必花钱买呢。巨头没有看在眼里。如今，Life Technologies已经被赛默飞收购，安捷伦以2.5亿美金买了中国的流式公司艾森生物，而赛默飞也推出了自己的Attune NxT流式细胞仪（基于声波聚焦技术，分析速度高达35000个/秒）。富鲁达历年股票走势图2014年，厦门大学付国教授团队迎来了第一台质谱流式CyTOF-2，这是质谱流式在中国大陆境内的第一次装机。若日后国产质谱流式能有所发展，这应该是一个需要被记住的日子。2015年，富鲁达发布了第三代质谱流式系统Helios，改进了信号放大电路将灵敏度提高了50%，同时采用了更高效的样品进样器将离子云的尺寸减小了50%。第三代质谱流式Helios2017年10月4日，富鲁达发布了一款新的产品Hyperion™ 组织质谱成像系统，同样是使用包含金属同位素标签的抗体试剂对福尔马林固定的样本或者石蜡包埋以及冰冻组织的切片样品进行染色，然后通过激光烧蚀技术进行微米尺度的采样，并最终通过质谱流式进行检测，由此可以实现亚细胞水平的组织成像，为组织微环境的研究提供了全新的视野。质谱流式成像系统Hyperion Imaging System关于质谱流式的“好戏”其实还没完，2019年9月，富鲁达一纸诉状起诉一家叫IONpath的创业公司，称其2018年发布了侵犯其专利技术的MIBITM（Multiplexed Ion Beam Imaging）高维空间蛋白质组学技术，同样可以在亚细胞水平进行40个生物标记物的多重质谱成像。富鲁达称自2019年起IONpath开始向市场积极推广，并顺服和默许富鲁达的用户搭配使用IONpath的MIBI仪器和富鲁达的试剂。IONpath何许人也？还记得我们前面列举过Garry Nolan教授一大堆的创始人头衔吗？没错，Garry Nolan教授是IONpath的联合创始人，而公司的主要创始人也是来自Garry Nolan教授实验室。Garry Nolan教授曾是DVS的科学顾问委员会的主席，DVS被收购之后，仍担任顾问职责直到2016年底。同时，同样来自Garry Nolan实验室的其他IONpath创始人也在富鲁达担任顾问，而且IONpath成立于2014年，是任职顾问不久之后的事情。看来IONpath的确是动了富鲁达的奶酪，据说IONpath的发展速度比DVS早期还要快，第一年的装机量就接近小10台。这恰好给了富鲁达管理层找到了一个业绩不佳的口实，好家伙，原来是你小子在偷偷吸血。作了他！富鲁达来势汹汹，且言之凿凿。其实，老实说从MIBI和Hyperion两者的硬件架构上来看，其实差别还挺大的。尤其是，MIBI的空间分辨率指标其实比Hyperion还高了好多，前者的空间分辨率可到280nm，是真正的亚细胞水平，而后者通常只有1μm。这主要取决于前端的采样技术。我们前面提到Hyperion用的激光烧蚀，那主要受限于激光聚焦的束斑尺寸，目前也基本上只能做到1μm这种水平，而MIBI采用的是二次离子质谱技术（SIMS），这也不是一个新鲜玩意儿，属于一个比较高端的配置，是使用聚焦的高能离子束（Primary Ions，叫它一次离子好了）对样品表面进行轰击，然后解吸和电离出二次待测样品离子（Secondary Ions）的技术。富鲁达的Hyperion Imaging System（黄框和紫框）+HeliosIONpath的MIBI采用了SIMI-TOF技术路线 尽管你装置上有创新，技术路线上有差异，但是富鲁达告IONpath的是方法学侵权，这就无解了。看过刘慈欣《三体》小说的都知道，降维打击吓死人，方法学就是最上位，最简洁的思路，这就是降维打击。不过，任何时候也不能坐以待毙，毕竟天无绝人之路，何况手里还有世界上最领先的质谱成像技术。2020年9月24日，IONpath宣布获得了1800万美元的B轮融资，众多的新老投资人中还包括老牌质谱公司Bruker。自从Bruke推出了timsTOF系列产品之后，在组学领域牢牢站稳了脚跟，现在又在逐步布局空间蛋白质组学了。2021年6月，Bruker还发布了针对单细胞蛋白组学的timsTOF SCP，可在数百个单细胞的分析中得到约 1,500 个蛋白质/细胞的定量分析结果，实现了真实无偏的单细胞蛋白组分析。不得不说，质谱这个已经发展了100多年的玩意儿目前看还是没有尽头的，而国内的质谱水平也还只是小学生，我们的视野应该放开一些，多一些合作开拓大市场，小一些争斗莫纠缠在小市场。话说回来，资本的嗅觉是最敏锐的，钱来了生路就来了。果不其然，2021年1月法院驳回了富鲁达对IONpath的指控，但保留其继续上诉的权利，同时称二者的技术并不完全相同，前者是一个细胞一个细胞的分析，而后者像是打印机一样来回分析，反复扫描。这么说来，专利这种侵权官司远没有几个权利要求读起来那么简单，官司打起来了律师才是最关键的。所以未来如果国内质谱公司遇到和国际巨头打官司的情况，不要气馁和害怕，除了靠好的研发人员夯实技术，也要找个好律师加持。2021年5月富鲁达发布了第四代质谱流式CyTOF XT，更加注重整机自动化运行，新增了样品自动上样、采集功能，配备了内部监控系统，自动感知管路堵塞，自动调谐，自动数据转换，一管样品可以实现50+标志物的多参数分析。第四代质谱流式CyTOF XT2022年5月11日，IONpath宣布完成了Corporate Round融资，巨头Thermo Fisher是唯一投资结构，同时这也是IONpath的第4次融资。被第二个质谱巨头加持，说明IONpath的路是走对了，这下妥了。而就上个月，2022年6月10号，Thermo刚宣布了已与TransMIT质谱开发中心合作，共同促进质谱成像技术在空间多组学领域的发展，具体是将前者的Orbitrap质谱和后者的Scanning Microscope Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization(SMALDI) MSI和3D-surface MSI技术进行联用，可用于绘制包括代谢物、多肽、酶解的蛋白质等多种标记物分子的空间分布。由此可以看出，质谱成像技术是巨头们都在积极布局的一个市场。所以不管是Standard BioTools还是IONpath，日后无论能不能经营好，技术肯定是不愁找不到好买家的。国外热热闹闹的同时，国内也是暗流涌动，毕竟现在生物技术、医疗、质谱都是好生意。2021年9月，聚光科技子公司谱育科技同时发布了质谱流式细胞仪和全光谱流式细胞仪。2021年10月，宸安生物发布了质谱流式Straion星瀚。事实上，国内还有不少厂家在路上，至少一只手数不过来。EXPEC 7910 ICP-QTOF（from谱育科技官网）Starion星瀚 （from宸安生物官网） 质谱流式的确是个不错的方向，没有那么多的巨头挡着，技术路径比较简单，市场前景又很明朗，还能彰显大国重器，为国分忧，是再好不过的潜力股了。在笔者看来，质谱流式技术的发展才刚刚开始，技术的迭代、细分和升级依然大有可为。未来的领先地位或许不会是Standard BioTools掌握，至少从目前的趋势看不会。国产质谱的崛起需要有一款旗帜产品在全球树立国产质谱的形象，质谱流式目前就具备这样的特质。参考资料：[1]Palladium-based Mass-Tag Cell Barcoding with a Doublet Filtering Scheme and Single Cell Deconvolution AlgorithmDOI: 10.1038/nprot.2015.020.[2]Meeting the Challenges of High-Dimensional Single-Cell Data Analysis in Immunologyhttps://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01515[3]单细胞蛋白组学之质谱流式细胞技术https://phoenix.tsinghua.edu.cn/index.php?c=show&id=19[4]Progress and Applications of Mass Cytometry in Sketching Immune LandscapesDOI 10.1002/ctm2.206[5]The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1977https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1977/summary/[6]Standard Biotools财报https://investors.fluidigm.com/static-files/5ac228c4-b83b-4027-affc-5d8a9b65febb[7]多伦多大学杂志访谈：Seeing Into the “Soul” of Cellshttps://magazine.utoronto.ca/research-ideas/science/scott-tanner-cell-analysis-cytof-mass-cytometry/[8]Standard BioTools官网https://www.fluidigm.com/[9]中国第一台CyTOF 2质谱流式细胞仪震撼亮相厦门大学https://www.bio-equip.com/news.asp?ID=453068556[10]C&EN专访：Instrumental Efforts——Entrepreneurs take big risks to bring the latest scientific tools to markethttps://cen.acs.org/articles/89/i32/Instrumental-Efforts.html[11]Garry Nolan’s Labhttps://web.stanford.edu/group/nolan/index.html[12]MIBI-TOF: A multiplexed imaging platform relates cellular phenotypes and tissue structureDOI: 10.1126/sciadv.aax5851

质谱流式细胞术及其在精准医学中研究进展张浩1,2,3, 韩国军1,2,31北京大学跨学部生物医学工程系；2北京大学口腔医院；3 北京大学医学部医学技术研究院。质谱流式细胞术（Mass Cytometry）是近年来应用最为广泛的单细胞技术之一种。其将流式细胞技术与质谱分析技术结合在一起，用金属同位素代替荧光标记特异性抗体或探针，并利用质谱来定量同位素标签，可以在单细胞水平完成多种生物标志物的检测分析，包括核酸、蛋白质及其它小分子。其具有高通量、高灵敏度和高稳定性等优点，尤其适合于肿瘤、免疫、血液、药物和遗传学等学科的研究。当前新冠病毒COVID-19对人体免疫系统造成严重侵害，质谱流式技术能够更深入、全面的分析人体免疫系统的各种细胞亚型及其比例的变化，并预测临床病程的变化趋势，对于早期诊断、治疗与病理研究具有重要意义。 （一） 质谱流式细胞术发展历史图 1美国斯坦福大学医学院Garry Nolan 实验室中三台质谱流式仪器： CyTOF 1， CyTOF 2，CyTOF 3 （Helios）和BD公司荧光流式细胞仪LSR II。[1]质谱流式细胞术从最初的分析方法学概念到单细胞仪器装置、最终在基础生物学与临床医学中取得重要的应用，经过近二十年的发展历程。图1为2015年美国斯坦福大学医学院免疫学与微生物学系Garry Nolan教授实验室中三台不同型号CyTOF质谱流式仪与BD公司荧光流式细胞仪同时使用的照片。回顾质谱流式细胞术的发展历史，有三位重要的科学家作出了杰出的贡献。如图2中所示，首先2002年清华大学张新荣教授在学术期刊Analytical Chemistry中第一次提出元素标记策略用于电感耦合等离子体质谱的生物大分子检测的方法学研究[2]；2009年加拿大多伦多大学的Scott Tanner教授在学术期刊Analytical Chemistry中首次发布质谱流式细胞仪（Cytometry for Time of Flight，CyTOF）的研究工作[3]，并成立DVS Sciences公司将传统流式细胞术与电感耦合等离子体质谱相结合，推出了首台商用质谱流式分析仪器。2011年斯坦福大学Garry Nolan教授首次将质谱流式技术成功应用于临床血癌免疫性疾病的单细胞的表型与磷酸化蛋白信号通路研究[4]，开创了质谱流式医学应用的新篇章。2014年，DVS Sciences公司和质谱流式技术被美国Fluidigm公司收购，随后分别于与2015年和2017年陆续推出了Helios质谱流式系统和Hyperion组织成像系统以及700多种相关抗体和预设计标记试剂盒。目前为止，全球已经安装超过200台质谱流式细胞仪，中国拥有30台以上。并且，已经有50多个临床试验使用了质谱流式细胞术，这表明高通量、高灵敏、高稳定的质谱流式时代已经来临。图2 质谱流式细胞术三位主要奠基人：图A左一为清华大学张新荣教授；图A右一为加拿大多伦多大学Scott Tanner教授； 图B第一排右一为美国斯坦福大学Garry Nolan。（二） 质谱流式细胞术原理质谱流式细胞术主要工作原理是通过重金属同位素标记抗体或探针，然后识别细胞表面或内部信号，被标记的细胞以细胞悬液形式进入雾化器，随后样品在等离子体内发生汽化，产生离子云、离子在四级杆内根据质荷比进行筛选，然后在时间飞行器中通过已知强度的电场加速后到达检测器，而其到达检测器的飞行时间与离子质量有关。最后将原子质量谱的数据转换为细胞表面或内部的信号分子数据，并通过专业计算机分析软件对获得的数据进行降维处理分析，从而得到细胞外部表型和内部信号网络的数据结果。图3 质谱流式细胞术金属稳定同位素标记探针。包括标记单克隆抗体分子的稀土同位素；标记细胞编码的贵金属同位素；标记细胞周期的卤素[1]。北京大学韩国军教授首次建立了48种稳定同位素单克隆抗体统一标记策如图3所示，并定量分析了镧系、钇、铟、钯同位素间的CyTOF质谱干扰。系统性的建立了标准方法用于同位素标记抗体定量分析、抗体活性与选择性验证、以及抗体细胞染色浓度优化等，被多个国际质谱流式实验室作为同位素抗体标记标准手册使用。与传统流式技术相比，质谱流式细胞术主要有以下优势：① 前者使用荧光基团偶联抗体或分子，后者主要通过金属同位素进行标记，因为细胞中不含或很少含有这些金属同位素，因此背景信号较低，检测数据可靠性较高；② 传统荧光流式采用激光器和光电倍增管作为检测手段，最多可同时检测通道数不足20个，而质谱流式细胞术使用ICP-MS作为检测手段，不仅提高了检测通道数，可同时检测100个左右参数，而且避免了通道信号之间的串色干扰，无补偿或补偿非常小，使方案设计更加容易。③ 除可以在单细胞水平进行自身多参数分析以外，还可以检测分析一些金属治疗药物的分布及代谢情况，比如顺铂类化疗药物等。但质谱流式细胞术当前也存在一些问题，比如样本采集速度慢，每秒最多约1000个事件；测量不同样本之间需要程序清洁，导致每个样本平均测样时间延长；由于样本被气化，所以无法进行前向散射和侧向散射测量，也不能分选回收细胞进行后续实验等。（三）质谱流式细胞术的应用3.1 细胞表型鉴定与信号通路检测质谱流式细胞术非常适合对复杂的细胞表型进行深层次分析，可以区分在疾病发展过程中发挥不同作用的相似细胞，这对疾病的个体化治疗具有重要意义。Su等人通过对结直肠癌患者血液中的T细胞群进行质谱流式分析，展示了患者个体及不同患者之间 T 细胞亚群的表型多样性[5]。此外，Lelieveldt等用HSNE进行数据分析，在免疫细胞中发现了稀有细胞群[6]。分析细胞因子可以为研究免疫激活状态提供新的视角。Vendrame 等人利用 CyTOF评估细胞因子对自然杀伤 (NK) 细胞的影响，发现白介素 (IL)-12/IL-15/ IL-18刺激可显著增加NK细胞中γ干扰素 (IFN‐γ)的表达[7]。Doyle等对丙型肝炎病毒(HCV)感染患者的肝脏和外周血中的浆细胞样树突状细胞(pDCs)进行了研究，证明肝脏pDC具有多功能性，能够在慢性HCV感染期间产生大量的IFN-γ 和其他免疫调节因子[8]。随着检测细胞因子的报道不断增多，CyTOF将可能成为免疫细胞功能研究中不可或缺的工具。细胞受外界刺激后，细胞内信号网络会做出相应反应。使用靶向磷酸化蛋白的金属螯合抗体，CyTOF能够检测单个细胞内的信号通路。Shinko等人为临床血样提供了磷酸化信号蛋白染色的优化方案[9]。厦门大学周大旺教授团队应用 CyTOF质谱流式细胞仪发现了Hippo信号通路中转录共激活因子TAZ在调节 CD4+初始T细胞分化为Th17细胞和Treg细胞的过程中发挥着关键调控作用及其重要机理[10]。 3.2细胞周期鉴定、RNA和蛋白质的共同检测细胞周期改变是肿瘤进展、生物发育和免疫调节的重要方面。Behbehani 等人开发了一种新的CyTOF方法来描绘细胞周期阶段，分别使用IdU、磷酸化视网膜母细胞瘤抗体、细胞周期蛋白 B1抗体、细胞周期蛋白 A 抗体和磷酸化组蛋白H3抗体来标记S、G0、G1、G2、和 M 期细胞[11]。并利用这种细胞周期鉴定方法，研究展示了介导急性髓性白血病化疗敏感性的细胞周期差异[12]。为了能够在单细胞分辨率下同时检测 RNA 和蛋白质，Frei 等人开发了 RNA 邻近连接技术 (PLAYR)[13]。PLAYR包括杂交、连接、滚环扩增和检测四个阶段。针对目标RNA设计两个相邻区段的探针，与目标RNA结合后再与Backbone和Insert两个探针进行杂交，随后Backbone和Insert探针连接成一个环，做为后续滚环扩增的模板，与带有金属标签的探针杂交后就可以扩增并检测了。PLAYR的优势在于可以同时兼容蛋白检测，在实验过程中，可以先用抗体对胞内外蛋白进行标记，然后在用PLAYR流程对RNA进行原位标记和扩增。我们可以根据表面Marker对细胞进行亚群分析，深入研究每个亚群中信号通路、转录因子的激活及其相关基因的表达。并且利用PLAYR监测脂多糖刺激后PBMCs中8个细胞因子mRNA和18个蛋白表位的变化，揭示了每个细胞的功能能力与其蛋白标记物表达之间的相关性。3.3 质谱流式细胞术成像Geisen 等人使用 CyTOF 对组织样本进行成像以获得蛋白质空间组学[14]。他们提出的IMC （Imaging Mass Cytometry）技术使用分辨率为 1 μm 的激光光斑进行烧蚀、雾化、电离，并通过惰性气流传送到质谱检测器。IMC 被认为是具有里程碑意义的发展，因为它在亚细胞分辨率下将细胞间相互作用和的空间信息联系在一起，并能同时分析多达50种参数。自推出以来，IMC 正迅速被应用于各个研究领域。Damond 等人使用 IMC 对4例非糖尿病患者、4例首发1型糖尿病患者和4例长期1型糖尿病患者的胰岛进行研究，描述了人类1型糖尿病的进展，并发现在发病之前β胰岛素细胞表型已经发生改变[15]。另一类元素标记的单细胞成像技术是利用二次离子质谱SIMS（Secondary Imaging Mass Spectrometry），图4为北京大学韩国军教授利用NanoSIMS 50L质谱对Hela单细胞核中新生成的DNA与RNA的时空分析[16]。图4 基于二次离子质谱的高分辨Hela细胞核成像技术与人工智能机器学习数据分析。3.4 新冠肺炎检测及治疗 Silvin等人对COVID-19 患者外周血进行单细胞CyTOF及RNA测序，发现血浆内钙结合蛋白水平和非典型单核细胞减少可以鉴别严重的COVID-19患者[17]。Schrepping等人对全血和外周血单个核细胞进行RNA测序和单细胞蛋白质组学分析，揭示了SARS-CoV-2感染后免疫系统的反应[18]。而Rendeiro等人利用质谱流式细胞术进行空间成像，研究包括SARS-CoV-2 感染在内的人类急性肺损伤的细胞组成和空间结构。从而使我们能够从结构、免疫学和临床角度提出生物学上可解释的肺病理图谱，为理解COVID-19和一般的肺损伤病理学提供了重要的基础[19]。（四）总结质谱流式细胞术相较传统荧光流式细胞技术具有可以同时检测更多参数不需补偿、方案设计简单、灵敏度高等优点。其多参数检测的特征尤其适合对细胞表型、细胞因子、信号通路等进行深层次分析，适用于肿瘤、免疫系统疾病、传染病、血液病、药物临床试验、预后评估等方面研究。但质谱流式细胞术也存在采样较慢、清洁费时、成本较高等问题，因此还需研究人员根据自己的实验目的及需求进行选择。参考文献：1. Han GJ, Spitzer MH, Bendall SC, et al. Metal‐isotope‐tagged monoclonal antibodies for high‐dimensional mass cytometry[J]. Nat Protoc, 2018 13(10):2121-2148. DOI: 10.1038/s41596-018-0016-7.2. C. Zhang, Z. Y. Zhang, B. B. Yu, J. J. Shi, X. R. Zhang. Application fo the biological conjugate between antibody and colloid Au nanoparticle as analyte to inductively coupled plasma spectrometry. Anal.Chem. 20023. Bandura DR, Baranov VI, Ornatsky OI, et al. Mass cytometry: technique for real time single cell multitarget immunoassay based on inductively coupled plasma time - of - flight masss pectrometry[J]. Anal Chem, 2009 81(16):6813-22. DOI: 10.1021/ac901049w.4. Bendall SC, Simonds EF, Qiu P, et al. Single‐cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum[J]. Science, 2011 332(6030):687-96. DOI: 10.1126/science.1198704.5. Di J, Liu M, Fan Y, et al. Phenotype molding of T cells in colorectal cancer by single‐cell analysis[J]. 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The transcriptional coactivator TAZ regulates reciprocal differentiation of TH17 cells and Treg cells[J]. Nat Immunol, 2017 18(7):800-812. DOI: 10.1038/ni.3748. 11. Behbehani GK, Bendall SC, Clutter MR, et al. Single‐cell mass cytometry adapted to measurements of the cell cycle[J]. Cytometry A. 2012 81(7):552‐566. DOI:10.1002/cyto.a.22075.12. Behbehani GK, Samusik N, Bjornson ZB, et al. Mass cytometric functional profiling of acute myeloid leukemia defines cell‐cycle and immunophenotypic properties that correlate with known responses to therapy[J]. Cancer Discov. 2015 5(9):988‐1003. DOI:10.1158/2159-8290.CD-15-0298.13. Frei AP, Bava FA, Zunder ER, et al. Highly multiplexed simultaneous detection of RNAs and proteins in single cells[J]. Nat Methods. 2016 13(3):269‐275. DOI:10.1038/nmeth.3742. 14. Giesen C, Wang HA, Schapiro D, et al. Highly multiplexed imaging of tumor tissues with subcellular resolution by mass cytometry[J]. Nat Methods. 2014 11(4):417‐422. DOI:10.1038/nmeth.2869.15. Damond N, Engler S, Zanotelli VRT, et al. A map of human type 1 diabetes progression by imaging mass cytometry[J]. Cell Metab. 2019 29(3):755‐768.e5. DOI:10.1016/j.cmet.2018.11.014.16. Coskun. A. F., Guojun Han, Ganesh S. et al. Nanoscopic subcellular imaging enabled by ion beam tomography, Nature Communications, 2021, 12(789)17. Silvin A, Chapuis N, Dunsmore G, et al. Elevated Calprotectin and Abnormal Myeloid Cell Subsets Discriminate Severe from Mild COVID-19[J]. Cell, 2020 182(6):1401-1418.e18. DOI: 10.1016/j.cell.2020.08.002.18. Schulte-Schrepping J, Reusch N, Paclik D, et al. Severe COVID-19 Is Marked by a Dysregulated Myeloid Cell Compartment[J]. Cell, 2020 182(6):1419-1440.e23. DOI:10.1016/j.cell.2020.08.001. 19. Rendeiro AF, Ravichandran H, Bram Y, et al. The spatial landscape of lung pathology during COVID-19 progression[J]. Nature, 2021 593(7860):564-569. DOI:10.1038/s41586-021-03475-6. 【作者简介】张浩 博士 2020级北京大学口腔医学技术专业科研型博士，导师韩国军教授。硕士就读于山东大学口腔医院（导师刘少华教授），从事血管瘤临床治疗及泡沫硬化剂的改良研究，发表SCI论文4篇。目前师从韩国军教授，主要从事口腔鳞癌单细胞质谱研究及质谱病理诊断新方法研究。韩国军 研究员北京大学跨学部生物医学工程系研究员、博士生导师，北京大学口腔医院双聘博士生导师。2013年毕业于清华大学化学系（导师张新荣教授），2013至2020年在美国斯坦福大学医学院Mass Cytometry创始人Garry Nolan课题组从事新一代质谱流式相关技术与临床医学应用研究。曾获教育部自然科学一等奖，并在Nature Communications、Nature Protocols、Cell Reports、Angew Chem、Anal Chem、Cytometry等发表论文20余篇。目前主要从事质谱新技术在临床医学中应用研究，与北京大学口腔医院、北京大学第三医院、北京大学第一医院开展单细胞质谱流式临床精准医学研究。点击查看流式细胞仪专场Webinar预告（点击报名）专家约稿招募：若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通邮箱：liuld@instrument.com.cn微信/电话：13683372576扫码关注【3i生仪社】，解锁生命科学行业资讯！

Fluidigm新一代质谱流式系统CyTOF XT™ 于2021年中推出，旨在简化深层细胞图谱研究的设计和工作流程，通过自动化及可重现的工作流程来标准化样本分析，推动加速新疗法的开发研究，以改善人类健康。CyTOF XT™ 的强大功能对于制药和生物技术行业的临床和转化研究人员及其合作研究机构具有特殊价值。CyTOF XT™ 新一代质谱流式系统CyTOF XT™ 已经是富鲁达创新质谱流式技术发展的第四代平台，在这个新系统中涵盖创新简化的操作、更高的通量、样品自动化、更快的检测时间和更低的运行成本。Fluidigm总裁兼首席执行官Chris Linthwaite说：“新一代CyTOF XT™ 系统在通量、自动化、工作效率以及成本方面都有所提升，为通过高维质谱流式技术捕捉人类免疫系统复杂性提供了最可靠并可重复的方法。CyTOF XT是我们屡获殊荣的流式质谱系统家族的最新成员，加入了Helios™ 和Hyperion™ 成像系统。这些平台将帮助研究人员提高对疾病和疗法的科学理解，并对许多领域提供新的见解，例如，包括检查点抑制剂的功能、药物对信号通路的影响、对免疫治疗作出反应的肿瘤微环境生物学以及候选疫苗的疗效。”

p style="margin: 0px 0px 14px background: white text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong仪器信息网讯/strong span style="text-indent: 2em "近日，北京大学白玉副教授团队在常压质谱免疫分析平台工作的基础上，设计并拓展质谱探针，利用基于狄恩流的微流控芯片实现单细胞排列，结合纳升电喷雾-高分辨质谱（nanoESI-HRMS），搭建了多维度有机质谱流式细胞分析平台。/span/pp style="margin: 0px 0px 14px background: white text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 331px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/e034a7c1-bb38-4c40-8a79-225f9e1d02e2.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="331" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "多维度有机质谱流式分析平台/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "该平台能够高通量地对单细胞水平的蛋白质和代谢物等多维度信息进行同时获取。相关成果2020年10月21日在 Angewandte Chemie International Edition 在线发表（Multi-Dimensional Organic Mass Cytometry: Simultaneous Analysis of Proteins and Metabolites on Single Cells，Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202009682）。strong style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "(/spanspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202009682" target="_blank"点击链接了解论文详情/a)/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "单细胞中内容物体积少、含量低、种类多、分析窗口有限，使得高灵敏、高信息覆盖度、快速、高通量的单细胞分析面临重大挑战。通过单次测量实现多维度、多参数的单细胞定量信息获取，对于细胞分型、鉴定以及单细胞水平的疾病相关分子机制研究具有重要意义。单细胞测序技术方兴未艾，但针对单细胞中蛋白质和代谢物的分析技术仍非常有限，尤其是大量蛋白质和代谢物的同时分析尚未见报道。荧光流式细胞术可对单细胞中多种蛋白质进行分析，然而光谱带宽重叠问题限制了其同时测定的通道数。以CyTOF为代表的质谱流式细胞仪可实现单细胞中40余种蛋白质的同时定量分析，但其依赖于ICP-MS仪器，且ICP-MS无法提供细胞内源物质结构信息，极大地限制了方法的检测对象；有机质谱的结构鉴定能力强、质量分辨率高，可实现单细胞中小分子代谢物的分析。基于有机质谱建立流式细胞分析新方法，从而获取单细胞中蛋白组、代谢组等多组学信息，在单细胞异质性相关研究具有不可替代的分析优势。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "该工作中设计并合成了一系列基于罗丹明质量标签的质谱探针，对单细胞表面的CA125、CEA、EpCAM、CD24、CD44和CD133等重要的蛋白标志物进行标记；标记的细胞利用基于迪恩流的微芯片实现单细胞排列，并利用nanoESI-HRMS实现单细胞检测。离子化过程中可实现质量标签的高效解离和细胞内容物的有效释放，从而确保了单细胞中蛋白质和代谢物信息的同时获取。该质谱流式分析平台成功实现了单细胞水平6种目标蛋白质及84种代谢物的同时检测，证实了蛋白质和代谢物在细胞个体间的显著差异性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 753px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/834f3be8-504e-4692-8549-7d4e4e92ea8e.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="600" height="753" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 2em "A2780细胞质谱流式分析结果/pp style="line-height: 1.75em text-align: justify text-indent: 2em "基于该多维度有机质谱流式细胞分析平台所获取的信息，工作首次同时利用蛋白质及代谢物信息作为细胞分型依据，在5种肿瘤细胞的PCA分析中获得了更好的鉴定和分型结果。在利用Ward’s法得到的聚类结果中，相比于利用单一的蛋白质或代谢物信息，使用蛋白质和代谢物的综合信息能够获得更高的分型灵敏度和特异性。单细胞分析方法在干细胞研究、细胞耐药性研究以及癌症治疗等方面具有重要意义，该流式平台还成功实现了肿瘤细胞耐药异质性分析，其结果有望为分子水平的耐药性细胞研究或癌症干细胞研究提供分析依据。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 590px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/6dfdd07e-01d8-40ed-aed8-bd47e0c1d11b.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="590" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "细胞分型和肿瘤耐药差异性结果图/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "该论文第一作者为15级博士研究生徐姝婷。工作得到国家自然科学基金委和科技部国家重点研发计划和北京市自然科学基金重点项目的资助。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "研究学者：/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 250px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/38d36728-c2e0-4fc5-8087-cbb4d275ac50.jpg" title="白玉.jpg" alt="白玉.jpg" width="200" height="250" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "北京大学副教授 白玉/pp style="line-height: 1.75em "研究领域与研究兴趣：/pp style="line-height: 1.75em "　　1.超灵敏质谱分析新方法研究；/pp style="line-height: 1.75em "　　2.单细胞质谱分析；/pp style="line-height: 1.75em "　　3.新型纳米分离介质在复杂体系分离分析中的应用；/pp style="line-height: 1.75em "　　4.常压敞开式质谱离子化技术及其仪器研发；/pp style="line-height: 1.75em "　　5.疾病相关的代谢组学研究。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong点击了解白玉课题组网页：/stronga href="https://www.chem.pku.edu.cn/PAAL/" target="_blank"https://www.chem.pku.edu.cn/PAAL//a/ppbr//p

身穿白大褂，戴白手套、浅蓝色口罩，经过指纹扫描、消毒等程序后进入两道玻璃门隔离的房间内，用精密仪器放大分析芝麻大的血迹点，各种图表、数据在电脑屏上滚动̷̷这不是医院，而是赵玉涛在肇庆市公安局刑警支队DNA实验室中的工作场景。　　　赵玉涛靠着小心论证、大胆创新，靠一颗埋藏了43年的牙齿，确定了一位烈士的准确埋葬地，这也刷新了国内土埋牙齿的检测年限纪录。　　凭借高超的技术和敬业的精神，赵玉涛今年被评为“第四届广东省人民满意的公务员”。　　三次创新解开烈士埋骨之谜　　烈士陈某于43年前的战斗中牺牲，其战友在云南将其就近土葬，但陈某的家属一直无法确认陈某的准确埋藏地点，只掘得牙齿若干。　　赵玉涛查阅文献发现，土埋牙齿最长的检测年限只有17年，而这牙齿埋藏时间已长达43年，检测难度可想而知。　　赵玉涛先是通过常规步骤进行检测，检验结果跟其他部门的一样，也未检出有效的基因分型。　　然而，赵玉涛发现，其中一颗牙齿虽然体积最小，表面极度污浊，但牙釉质相对完好，赵玉涛似乎看到了一丝希望，但难题也摆在面前：这么污浊的牙齿，如何彻底消除污染和扩增抑制物。另外，体积小意味着DNA含量少，如何把微量的DNA充分提取出来也是一个巨大的难题。经过反复研究，赵玉涛大胆调整了方案。　　为了在提取步骤彻底地消除外源性污染和扩增抑制物。赵玉涛没有通过紫外线照射去除外源性污染，改用5%的次氯酸钠长时间浸泡和冲洗，并将浸泡冲洗时间延长了三倍。　　清洗完了外源性的污染，下一步就是如何去除扩增抑制物和有效地通过裂解将细胞中的DNA释放出来。赵玉涛再次大胆创新，将脱钙和裂解两步同时进行。在纯化步骤，赵玉涛还将20微升的DNA通过特殊方法浓缩到5微升。　　提取DNA后,下一步就是扩增，扩增是将试剂中的核苷酸通过DNA聚合酶把提取到的DNA进行上亿倍的复制。赵玉涛将调整配比模板量由1微升提高到了4微升，再把聚合酶的量提高了一半。这一调整似乎有些风险，但赵玉涛心里清楚，他是经过慎重研究才敢做的修改，只要不违背扩增的理论基础，适当调整配比是可行的！　　经过步步创新，赵玉涛最终检测出了全部基因位点，进行了有效比对，烈士身份得到验证。这也刷新了国内土埋牙齿检测年限的纪录。　　破译“密码”锁定强奸犯　　在赵玉涛眼里，“DNA”是侦破复杂罪案的“密码”。　　去年2月，肇庆市警方接到一起聋哑智障妇女被强奸致孕的案件，不久警方抓获嫌犯莫某。此时，赵玉涛的鉴定工作极为关键。　　但是赵玉涛发现母体精神病变，胎儿的检测指标可能出现基因突变，检验指标介于“认定或否定莫某是胎儿亲生父亲”之间。而按刑诉法规定，莫某的拘留期限只有7天，没有亲子鉴定结论，公安机关只能放人。　　“母亲为精神病人，胎儿出现基因突变，是这次鉴定的难题。”赵玉涛不停查阅相关文献，希望能从多个角度进行论证。经过几天几夜的钻研，赵玉涛终于从“父权指数”和“Y染色体”两方面证明莫某就是胎儿的亲生父亲，莫某终究逃不过法律的制裁。　　他平时是个足球迷　　赵玉涛1983年出生在山东省泰安市，2002年考入中山大学基础医学院读法医专业，2007年分配到肇庆市公安局刑警中队刑事技术中心担任法医师。　　在日常工作中常穿白大褂和警服的赵玉涛，业余最喜欢穿球衣。　　读大学时，他就十分喜欢体育运动，曾获得学院3000米比赛的第一名，也是学院足球队的主力队员，平时还喜欢打羽毛球、骑自行车。工作以后，周末也要挤出时间和同事、朋友们踢一两场球。　　这样的球迷自然不会错过近日的世界杯。昨日凌晨，加班到凌晨3点半的赵玉涛，赶回家后的第一件事就是打开电视，欣赏了一场酣畅淋漓的足球赛。

随着生命科学的不断发展及对单细胞分析手段越来越高的需求，传统的荧光流式细胞技术已不能满足科学家们的需要。质谱流式技术(Mass Cytometry)因此应运而生。它通过对传统流式技术和质谱技术的整合，是目前单细胞多参数分析中最先进的技术之一，也有越来越多国内的科研、临床及药物研发的工作者们将他们敏锐的目光投向了这一先进的技术，研究方向涉及肿瘤、免疫、转化医学、干细胞、药理研究等诸多领域。尤其是2020年新冠疫情爆发，质谱流式细胞技术在这一领域更是提供了良好的支持。这里是2020年质谱流式平台部分令人印象深刻的文章。　　图1 质谱流式常见的实验流程　　新冠肺炎研究　　2020年的新冠疫情可以说是年度最大的黑天鹅，给全世界的各个行业都带来了巨大的冲击。而科学工作者和医务工作者们也为了应对这一突发状况做出了巨大努力。在研究过程中，研究人员逐渐发现轻度、中度和重度患者的免疫系统存在显著差异。在这方面，北京佑安医院是比较早的展开研究的单位之一。张玉林等人使用质谱流式成像技术，分析了两位新冠患者肺组织切片的免疫细胞组成。该结果证明，肺组织有CD4 T细胞、CD8 T细胞、NK细胞和巨噬细胞浸润，并且CD45RA T细胞异常是新冠肺炎的特征之一。随后，欧阳雅博和王文敬(图2)等人分别发表文章，分析了不同病程病人的基因表达水平和T细胞占比。测序结果显示，重症病人的T细胞数量下降，其激活和分化的基因表达水平下调。通过质谱流式分析PBMC样本，不同病程的患者的免疫细胞组成同样差异巨大。紧接着，时红波等人又在单细胞蛋白和细胞因子两个层面分析了新的病例，除了进一步验证了上述细胞亚群比例下降之外，还发现IL-2等细胞因子的浓度降低。而且，免疫细胞比例和细胞因子浓度均可用于预测患者病情的恶化程度。这些研究为我们了解新冠肺炎的进展和诊断提供了巨大支持。　　图2 质谱流式分析不同病程病人的PBMC中免疫细胞占比情况。Wang et al.　　加利福尼亚大学的Neidleman等人使用含38个靶点的质谱流式panel分析了9名新冠治愈者的样本，证明了恢复期患者的T细胞特异性激活，其中的CD4 T细胞和CD8 T细胞分别主要由Tcm和Temra细胞组成。这些细胞表达CD127(IL-7受体)，可以稳定增殖，并且持续2个月以上。德国的Schulte-Schrepping等人则联合应用单细胞转录组和质谱流式，在转录组和蛋白水平分别分析了100例临床样本，该研究的内容倾向于髓系细胞。结果显示重度患者的骨髓紧急生成，表现为免疫抑制的前中性粒细胞、幼稚中性粒细胞、功能障碍的成熟中性粒细胞和抑制性HLA-DRto单核细胞大量出现。路易斯维尔大学的Morrissey等人同样重点研究了髓系细胞，其方向则是中性粒细胞对于炎症和病程中出现的凝血问题。结果显示重症患者样本中存在低密度炎症中性粒细胞亚群，并在临床上与D-二聚体和全身性IL-6和TNF-α水平相关，可导致新冠相关的血栓等凝血疾病的出现。　　免疫响应图谱与疾病治疗　　对疾病本身的分析固然重要，但是当务之急是疾病治疗。合理的治疗方案则离不开对患者的免疫系统的持续检测，这里包括了体液免疫和细胞免疫两个部分(图3) 。　　图3 影响免疫反应的各种细胞类型　　Rodriguez等人在治疗过程中，纵向监测了39名新冠患者的免疫反应，绘制了康复过程中的免疫轨迹。结果发现，IFNγ-嗜酸性粒细胞在肺部过度炎症反应之前激活，并随着病情改变了细胞的凝集作用。苏黎世大学的Chevrier等人利用质谱流式和血清蛋白质组学，分析了患者们的先天免疫状态。CD169+ 单核细胞迅速扩增，全身性CCL3和CCL4水平升高等等的一系列数据，支持了病理性先天免疫可能是新冠感染的关键机制，以及重度新冠肺炎需要抗炎干预措施。这一结果揭示了炎症反应在新冠肺炎中的作用，进而出现了一些与之相关的研究。苏黎世大学医院的Adamo等人继续了CD8 T细胞和相关炎症的研究。通过分析发现，不论是绝对数量还是相对数量，外周血CD8 T细胞均下降明显，而且T细胞凋亡和向炎症组织迁移是外周血T细胞减少的原因。并且，IL-7(一种T细胞的生长因子)水平升高，这一结果表明了患者全身T细胞减少和T细胞增殖增加的迹象。质谱流式结果的拟时分析同样显示，重度新冠患者存在广泛的T细胞减少现象，以及随后的T细胞增殖增加的特征。这些结果表明，CD8 T细胞减少可能是重度新冠的标志，并进一步定义了破坏性的炎症环境，以及临床应针对性的及时抗炎，以提高治疗效果。斯坦福大学的Arunachalam等人报告了一种系统生物学方法，用于评估轻至重度疾病的新冠患者的免疫状况。该团队使用用于蛋白质磷酸化特异性表位的胞内标志物的质谱流式磷酸蛋白panel，对PBMC中的免疫细胞表型进行了分型。结果发现，在患者的PBMC中，骨髓细胞HLA-DR和促炎细胞因子表达降低，浆细胞样DCs mTOR信号和IFN-α的产生受损。相反，血浆中炎症介质(包括EN-RAGE、TNFSF14和抑癌蛋白M)的水平升高，这与疾病的严重程度和人血浆中细菌含量的增加有关。最值得注意的是，在所有感染的个体中，成浆细胞和效应CD8+ T细胞的频率增加，并且CD8+效应T细胞的反应时间延长。在新冠肺炎的治疗方面，质谱流式同样起到了重要的作用。冷子宽等人利用间充质干细胞对新冠患者进行治疗，并逆转了重症病人的细胞因子风暴。利用质谱流式检测，可以看到治疗后的患者免疫细胞组成恢复正常。　　疫苗开发　　根据前期的对于新冠病情的分析不难看出，CD8 T细胞对于消除和保护病毒感染至关重要。Schulien等人利用MHC-I四聚体分析定义了新冠肺炎康复期患者的特异性CD8 T细胞的抗原表位，设计利用抗原多肽刺激T细胞，使其被激活为新冠病毒特异性T细胞。新激活的T细胞与原有的T细胞的功能类似，可以对患者起到保护作用。加州大学旧金山分校的Neidleman等人则利用质谱流式确定了疫苗的潜在目标。他们利用定制的离体模型，使用38个标记的抗体panel定义了康复期新冠患者的SARS-CoV-2特异性T细胞表型。该研究确定了针对SARS-CoV-2的有效免疫力的共同特征，并建议诱导类似的针对该病毒的长寿命CD4+和CD8+ T细胞应答作为疫苗接种策略，并评估疫苗诱导的SARS-CoV-2特异性T细胞应答的特征。弗吉尼亚梅森医学中心的DeGottardi等人利用质谱流式研究了黄热病病毒的疫苗。他们分析了cCXCR5 T细胞的起源和发育(cCXCR5可用作TFH细胞活性的生物标志物)。利用这一方法来评估疫苗的安全性。通过对比疫苗接种前后病毒特异性T细胞的活化情况，证明了该疫苗仅引起了病毒特异性T细胞数量的增加，其他类型的细胞不受影响，进而证明了疫苗的安全性。法国疫苗研究所的Palgen等人，利用质谱流式评估了疫苗的接种时间间隔与免疫保护之间的关系。他们利用35个标记的抗体panel，分析了安卡拉病毒疫苗的短期和长期接种方案所产生的影响。间隔2周进行两次皮下注射会导致免疫反应的二级反应减弱和类似的先天髓系反应。相反，间隔2个月可以改善抗体反应的质量，并涉及更多的活化成熟先天细胞。文章揭示了中性粒细胞的新特征，并发现了相关的嗜酸性粒细胞在疫苗响应中的作用，从而确定了初次免疫-加强接种过程中先天性和适应性免疫的机制。在疫苗上市后的安全评价上，质谱流式同样发挥着作用。2009年流感大流行，有证据表明接种疫苗导致了1型嗜睡症(NT1)的发病。隆德大学的Lind等人利用质谱流式分析了GSK公司的Pandemrix导致的NT1患者的免疫学特征。结果显示，受影响患者中特异性T细胞亚群明显减少。这项研究标志着使用单细胞分析来解释疾病发病机理和免疫过程的新方法的可能性，并证实了进一步研究CD8+ T细胞以用于未来潜在疗法的观察。马萨诸塞州的Reeves等人，针对寇热(Q-fever，一种由贝纳立克次体(Cb)引起的类流感疾病)，在小鼠模型上展开了研究。研究人员利用质谱流式平台，使用200μL的样本分析了疫苗接种后，循环免疫细胞群的变化(图4)，证明疫苗接种10天内即起到了保护作用，并至少持续到了接种后35天。这项研究完善了对Cb疫苗接种的综合免疫反应的理解，确定了关键免疫调节蛋白的新作用，并为评估Cb候选疫苗提供了信息，同时使反应原性降至最低。　　图4 评估接种Cb疫苗后关键标志物的表达 Reeves et al.　　肿瘤研究与治疗　　免疫疗法是目前癌症疫苗和治疗最引人注目的领域之一，而质谱流式具有识别新抗原特异性T细胞的独特能力，因而在区分疫苗特异性激活的免疫细胞方面脱颖而出。加利福尼亚大学旧金山分校的Mueller等人报告的一项针对弥散性中线神经胶质瘤(DMG，一种致命的小儿脑癌)的临床研究中，研究人员评估了含有特定H3突变的DMG患者中，针对该突变的疫苗的安全性、免疫反应性和有效性。该疫苗每三个月进行一次免疫监测和成像，并使用质谱流式评估PBMC中的免疫反应。该小组利用MHC Dextramer(图5)和质谱流式技术来分析多个免疫亚群，以更好地探索疫苗触发的抗原反应性CD8+ T细胞与延长的中位OS之间的关联。结果发现，H3反应性CD8+T细胞扩增的患者的中位OS为16.1个月，而相应患者的中位OS为9.8个月。该疫苗的接种耐受性良好。与无应答者相比，H3特异性CD8+免疫应答的患者OS延长。而实验本身则证明了对于细胞表面，细胞质，细胞核等免疫监测的重要性。这项研究验证了质谱流式技术对基于CD8+ T细胞的免疫疗法进行高维免疫监测的能力。　　弗雷德哈钦森癌症研究中心的Li等人通过CyTOF技术结合MHC四聚体来研究免疫检查点治疗的小鼠模型，以便更多地了解免疫检查点抑制剂如何影响肿瘤特异性T细胞，以及这些细胞为何未能成功攻击肿瘤细胞。研究人员发现，活化的肿瘤特异性CD8 +肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)在免疫治疗后大量扩增，但是并未导致肿瘤消退。结合单细胞转录组测序的结果，TIL扩增与表型变化相关，包括耗竭marker富集、CD39表达和靶向肿瘤细胞的TCR激活等等。这项工作为研究肿瘤中的新抗原提供了一个新模型，并重新探讨了新抗原特异性T细胞在免疫治疗中的作用。　　图5 金属标记的MHC四聚体示意图，用于鉴定抗原特异性T细胞　　由于篇幅有限，这里仅仅列举了部分研究领域相关的论文，但是令人印象深刻的论文远不止我们所提到的这些。质谱流式可以在单个样本的单细胞水平检测大量(≧50个)不同的蛋白靶标，从而使其能够高效、快速、可靠地获得全面的免疫图像。指示疾病的进展或改善情况。

布局生命科学与诊断新赛道基于流式细胞分析技术应用解决细胞功能分析研究问题谱育科技在BCEIA 2021重磅发布 质谱流式细胞仪、全光谱流式细胞仪 2款生命科学新品。特邀 张新荣教授 现场新品揭幕及专题报告。张新荣，清华大学化学系教授、博士生导师，BCEIA大会副主席、中国分析测试协会副理事长、中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长等。EXPEC 7910 ICP-QTOF 质谱流式细胞仪 更快、更高、更强的ICP-MSEXPEC 7910青出于蓝而胜于蓝谱育科技ICP-MS产品系列不断开拓创新从ICP-MS 到 ICP-MSMS再到全新推出的高速、高分辨、高能力的ICP-QTOF技术平台将ICP-MS质谱技术推向了新的制高点垂直电感耦合等离子体技术从单质量分辨到全通的带宽连续可调四极杆技术反射式飞行时间质谱技术三位一体，技胜一筹● ● ●EXPEC 7910 质谱流式细胞仪基于ICP-QTOF技术的质谱流式细胞仪，全谱直读质谱分析，整合特有的垂直炬管、90°偏转离子光学、多模式四极杆、全新一代碰撞反应池、垂直引入反射式TOF等优势技术，获得超乎想象的更多、更快、更全的测量信息，解决了生命科学单细胞研究中多元素同时分析的需求。颠覆性的垂直炬管设计（VIP）分析高挥发性有机物和高盐样品时，垂直炬管比传统的水平炬管具有更高的耐受性和等离子体稳定性，炬管和离子接口的使用寿命更长。直角离子光学（RIO）高效离子传输，彻底消除中性粒子干扰，提高信噪比。多模式四极杆（MMQ）高稳定性纯钼四极杆，具有单质量分辨、段扫描、全通多种工作模式。瀑布流式高效碰撞反应池（DFC）第三代碰撞反应池，瀑布流式进气设计，碰撞和反应截面更大，干扰消除更彻底。高压缩比矩形离子整形光学系统（ISO）创新设计，高效压缩离子束，提高离子利用率和传输效率。oa-TOF质量分析器垂直引入反射式飞行时间质量检测器，更高分辨率，更高灵敏度，更快速度。应用方向EXPEC 7910 ICP-QTOF 在多元素纳米颗粒分析、质谱流式细胞分析、生物组织成像、微区全元素分析、大气单颗粒元素分析等前沿科学方向，能够提供更优异的信息量和准确度，为地质、冶金、环境、生命科学等领域提供更强、更专业的元素分析解决方案。多元素纳米颗粒分析质谱流式细胞分析生物组织成像大气单颗粒全元素分析

普罗亭获得全球首个质谱流式检测实验室CNAS认可证书！近日，中国合格评定国家认可委员会（CNAS）正式向浙江普罗亭健康科技有限公司检测中心颁发了实验室认可证书（注册号：CNAS L16635），这标志着CNAS肯定普罗亭检测实验室的管理水平以及检测能力达到了“中国认可、国际互认”的要求。| 什么是CNAS？国际通行的实验室认可标准！由权威机构（中国合格评定国家认可委员会CNAS）依据国际通行的实验室认可标准，对从事检测、检验等活动的合格评定机构实施评审，证实其满足相关标准要求，进一步证明其具有从事检测和检验等活动的技术能力和管理能力，并颁发认可证书。全国上千家检测单位，拥有CNAS认可证书的寥寥可数，普罗亭便是其中之一！| CNAS认可，普罗亭迈上新台阶！普罗亭申请的CNAS认可，表明：普罗亭具备了按有关国际认可准则开展检测和 （或）校准服务的技术能力；普罗亭自身的管理水平和技术能力高、数据准确和可靠；普罗亭具有更强的市场竞争能力、拥有政府部门及社会的信任；普罗亭可在认可的业务范围内使用“中国实验室国家认可”标志，列入《国家认可实验室名录》。普罗亭作为国内首家提供大规模商业化、可定制化质谱流式检测与分析完整解决方案的一站式服务平台，一直都在走一条没有前人走过的路，除了质谱流式检测的CNAS认可证书还有多项全球首创，未来也将始终坚持原始创新。不断提升产品力与研发力，致力成为质谱流式检测领导者，用技术创新引领行业高品质发展，切实推动精准医学发展，改善人类健康！

原标题：清华大学王文会团队: 基于阻抗流式细胞术的单细胞样本“一步式”分选除盐质谱预处理系统——01——研究背景单细胞质谱检测技术为单细胞化学特性分析提供了一种强有力的免标记分析手段，并在癌症分析、药物刺激、免疫分析等临床应用中展现出潜在价值。然而单细胞质谱往往需要进行必要的预处理操作，如将目标细胞从混合细胞群体样本中分离出来以提高质谱检测的准确性；除盐操作去除细胞常见缓冲液中的非挥发性盐，降低基质效应提高质谱检测灵敏度。目前这些预处理往往是通过多种设备或手动操作完成，效率较低；开发有效的一步式预处理方法对于单细胞质谱分析意义重大，但目前这方面的研究较为缺乏。为此，清华大学的王文会教授团队提出一种基于阻抗流式细胞术IFC的“一步式”分选除盐质谱预处理系统，经过处理的细胞样本可直接兼容现有的免标记质谱流式、液滴微萃取等单细胞质谱分析手段。研究工作以“Microfluidic Impedance Cytometry Enabled One-Step Sample Preparation for Efficient Single Cell Mass Spectrometry”为题发表在期刊Small上，并被选为Frontispiece。本工作基于IFC原理设计微流控芯片结构，结合压电驱动实现一步式单细胞分选除盐操作，将目标细胞从细胞群中分离出来的同时实现其外基质的置换。经实验验证，系统的分选效率99%、除盐效率99%，并被证实了在癌细胞和血细胞的分离、癌变细胞与正常细胞的分离与质谱检测方面的功能。图1. 基于阻抗流式细胞术的“一步式”分选除盐质谱预处理系统示意图——02——研究内容本工作中搭建了具有四层结构的微流控芯片，如图1所示。利用IFC进行细胞的电学及尺寸特性表征实现不同细胞的识别，待其流经分选区域时由压电执行单元对目标细胞进行分选，通过合适的流速配比，执行单元将目标细胞推至作为下鞘液的质谱兼容的挥发性盐溶液中，同时实现样本的分选与除盐。芯片采用两套电极，其中第1套用于单细胞电学表征，第2套用于表征确认除盐效率。图2. 微流控芯片结构及其工作流程示意图以商用均一性较好的6 μm和10 μm直径的PS微球对系统的分选效率进行了表征。在约9000个样本的实验中，系统展现出了99.53%的分选成功率，同时样本中的10 μm微球纯度由2.48%提升至92.23%，实现了约37倍的富集效率，如图3所示。此外在模拟血液中CTCs分离的实验中，在HeLa癌细胞与人体外周血单核细胞PBMC的混合样本中分选出HeLa细胞，其纯度由15.78% 提升至87.34%，展示出巨大的临床应用潜能。图3. 微流控系统的分选性能评估从定量的角度，以270 mM NaCl溶液作为样本液、去离子水作为下鞘液为例验证了系统的除盐效率，单次分选操作引入的NaCl物质的量仅为0.77±0.16 pMol，即使在300 cells/s的分选通量下除盐效率也能够达到99.62%；同时在实际的细胞样本测试中可以看出，未经除盐的样本信号被完全淹没，而经过该系统除盐后的能够清晰分辨单细胞的典型代谢与脂质峰，证实了系统优秀的除盐性能。图4. 微流控系统的除盐性能评估该系统进一步用于正常乳腺上皮细胞MCF-10A和癌变的乳腺癌细胞MDA-MB-468的分选与检测。通过双频点的锁相检测，分别表征了两类细胞的电学特性，并据此进行了分选操作，结果表明MCF-10A细胞的纯度由 10.64% 提升至77.78%，展现出了约7.31 倍的富集效率。此外将收集到的细胞样本直接与免标记质谱流式装置级联实验，同时表征了两类细胞的代谢特征，结果表明，部分显著差异表达的代谢和脂质可能是致使细胞电学特性差异的原因，充分验证了系统在多模表征与临床分析中的应用价值。图5. 正常细胞与癌变细胞的电学与代谢特性表征分析——03——总结展望本工作提出的基于IFC的一步法单细胞样品质谱预处理方法极大地方便单细胞质谱分析，突破了复杂操作和不必要的损耗。作为一个独立的样品制备模块，本微流控系统能够兼容多种质谱分析方法，为高效的质谱样品制备提供新的范式，进而为单细胞的多模态(如电学特性、代谢特征)表征提供新的思路。论文信息Microfluidic Impedance Cytometry Enabled One-Step Sample Preparation for Efficient Single-Cell Mass Spectrometry ；Junwen Zhu, Siyuan Pan, Huichao Chai, Peng Zhao, Yongxiang Feng, Zhen Cheng, Sichun Zhang, Wenhui Wang * (王文会，清华大学)；Small, 2024, https://doi.org/10.1002/smll.202310700作者简介本工作的完成单位为清华大学精密仪器系、精密测试技术与仪器全国重点实验室。精仪系王文会教授为通讯作者，精仪系博士研究生朱焌文为第一作者。清华大学张四纯教授、程振助理研究员、清华大学博士生潘思远、柴惠超、赵鹏、丰泳翔为论文工作做出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金的资助。【相关阅读】有望提高2个数量级微流控介电泳分离通量！清华大学王文会Advanced Materials封面成果速递https://www.instrument.com.cn/news/20240604/722338.shtml 3i流式KOL|清华大学王文会教授团队在阻抗流式细胞术上取得系列进展https://www.instrument.com.cn/news/20231030/689623.shtml

近日，清华大学欧阳证教授课题组在analytical chemistry上发表了single-cell mass spectrometry analysis of metabolites facilitated by cell electro-migration and electroporation，且以acs editors' choice形式亮点报道。 文章介绍了基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法，该方法无需细胞高精度操控平台，仅通过对单细胞施加一定序列的电压，即可实现对单个酵母等具有细胞壁的细胞内代谢物的可控释放与质谱分析。 acs美国化学会报道： acs 编辑良择 | 基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法通讯作者：欧阳证，清华大学作者：zishuai li (李自帅)，zhengmao wang (王正茂)，junmin pan (潘俊敏)，xiaoxiao ma (马潇潇)，wenpeng zhang (张文鹏)，zheng ouyang (欧阳证) 单细胞分析对研究细胞在转录组学、蛋白组学以及代谢组学等方面的异质性有着重要的意义。目前，科学家们开发了大量的单细胞分析方法和技术，例如荧光分析法、微流控芯片、流式细胞仪、单细胞测序等。质谱分析，因其低样品消耗量、高灵敏度、高定量准确性等优势，已经被广泛应用于单细胞蛋白组学、脂质组学和代谢组学分析中。然而，目前大部分的单细胞质谱分析方法，都需要依托于高精度操作平台，这给单细胞分析技术的应用带来了一定的挑战。 清华大学欧阳证教授课题组报道了一种基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法。该方法无需细胞高精度操控平台，仅通过对单细胞施加一定序列的电压，即可实现对单个酵母等具有细胞壁的细胞内代谢物的可控释放与质谱分析。如图1所示，在硼玻璃纳喷管中加入适当体积(约0.5 μl)的细胞悬浮液(约104细胞/ml)，该溶液内平均只含有单个细胞。由于细胞表面通常带负电，通过非接触式电极对溶液施加直流负电压，使细胞迁移到纳喷管尖端，并在针尖处封闭一段超小体积(约1.5 pl)的液体。之后施加高压脉冲电压，在细胞膜表面形成电穿孔，细胞内代谢物即释放到前端的超小体积液体中，从而避免了细胞内代谢物的过度稀释。最后，采用非接触式电极加压，由纳升电喷雾离子化将该部分溶液离子化并进行质谱分析。图1. 基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法 该研究中，首先用酵母细胞进行了方法验证。如图2所示，从离子流热图中可以看出，施加脉冲电压后，在质荷比m/z 50到800的范围内出现了大量的代谢物离子信号。图2b-c中比较了施加脉冲电压前后的单细胞分析质谱图。通过精确质量对比、串级质谱分析等方法，该课题组在单个酵母细胞内检测到了71种代谢物。图3a-f展示了几种典型代谢物的串级质谱谱图。 图2. (a)质谱离子流热图。在5 s时刻施加了高压脉冲电压。(b)负离子模式。(c)正离子模式。 图3. 负离子模式下单酵母菌代谢产物典型的串级质谱谱图 (a) glu, (b) gsh, (c) amp, (d) adp, (e)atp, (f) udp-hex. 除了酵母细胞，该方法还可用于其他种类的具有细胞壁结构的单细胞菌类的高灵敏度质谱分析。图4展示了莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtti)、杜氏盐藻(dunaliella salina)、斜生栅藻(scenedesmus obliquus)、绿眼虫(euglena viridis)的单细胞分析质谱图。图4. 不同种类细胞的单细胞质谱谱图。从内向外依次为：莱茵衣藻，杜氏盐藻，斜生栅藻，绿眼虫。 此外，该课题组还研究了不同培养环境下，单个细胞内代谢物相对含量的变化情况。将两组莱茵衣藻细胞，分别在有/无光照条件下培养24小时，之后采用本方法进行单细胞内代谢物的质谱分析。单细胞质谱分析表明，在黑暗条件下，衣藻细胞内的卡尔文循环内的碳固定被终止，细胞内有氧呼吸强度下降，糖酵解代谢增强。此时，细胞的光合作用停止，细胞通过糖酵解分解糖类以提供基本的代谢需求，同时降低有氧呼吸强度以维持生存。图5. 黑暗条件下的莱茵衣藻单细胞内部分代谢物强度比值变化。 本研究的相关结果已发表在analytical chemistry，并以acs editors' choice形式亮点报道。该论文得到了国家自然科学基金项目的支持。 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.0c02147

2023年3月28日，宸安生物的Polaris Starion M1.0流式细胞质谱仪正式获得江苏省药品监督管理局医疗器械注册证（注册证编号：苏械注准20232220387），成为全球第一台可用于体外诊断的流式细胞质谱仪，是流式质谱技术迈向临床诊疗的重要里程碑。专家寄语 王建祥教授中国医学科学院北京协和医学院血液病医院血液学研究所副所院长流式细胞质谱仪是非常高效强大的分析工具，它是结合了流式细胞术和质谱分析的技术，可以在单细胞水平一次进行多指标的检测，因此，流式质谱无疑会助推血液病的诊断技术。宸安生物的流式细胞质谱仪获批上市、取得医疗器械注册证，这也是血液系统疾病诊断的一个里程碑，它会进一步提高血液系统疾病诊断的准确率和快速性。朱平教授第四军医大学西京医院主任医师解放军风湿病专科研究所所长自身免疫性疾病发生发展过程中涉及的免疫学机制十分复杂，需要强大的工具来进行研究和诊断。流式细胞质谱仪具有在单细胞水平上一次检测多个标志物的优势，有潜力成为临床免疫学科先进的研究工具和诊断工具，特别是在单细胞分辨率下解析免疫疾病发病机制，将有力促进临床免疫的发展。宸安生物流式细胞质谱仪取得临床器械注册证，是我们国产高端医疗器械发展的一项重大成果，它开拓了我们临床诊断工具的新高度，我期待在未来利用流式质谱仪为疾病的精准诊疗提供新见解。诊断级流式细胞质谱仪有哪些特点？流式细胞质谱仪是结合流式细胞试剂方法学和质谱硬件技术的高性能分析平台。使用质量标签标记的抗体，并通过高速飞行时间质谱来获取高分辨率、高灵敏度、高通量的数据，从而实现对单个细胞或微球的多参数分析。此次获批的产品为Polaris Starion M1.0，具有全球同类产品中领先的性能和稳定性：强大且简单拥有巨大的检测通道数，灵敏度全球领先，可轻松实现单次40指标以上的单细胞高维分析，通道之间无干扰，无需配色补偿，项目开发简便快速，轻松实现超越现有方法学的检测性能。标准、稳定经过临床试验的充分验证，在相同检测项目上与现有方法学数据高度一致；自带内标校准，确保定量结果在平台全生命周期的稳定可靠。具有简单且标准化的工作流程，一键校准，操作系统支持多人多权限同时登录，针对不同临床应用场景搭配成熟分析模板。更低的使用成本对于多指标应用场景，由于无需选择特殊波段荧光素，并且无需拆分多次进样，流式质谱的试剂成本相较现有方法学具有显著优势；另外，宸安生物开发了多样本编码技术，可大幅降低样本前处理复杂性，同时进一步降低试剂用量。关于宸安生物宸安生物致力于为用户提供强大易用的单细胞解决方案，通过高通量单细胞组学技术和先进算法，提供高分辨生命科学研究工具和临床诊断平台。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "消化道相关病毒对人体健康产生重大威胁，尤其是乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒，在中国有数量庞大的患者。乙型肝炎病毒感染者无论在潜伏期、急性期或慢性期，其血液都具有传染性。临床上主要通过注射乙肝疫苗来达到预防的目的。一旦感染乙肝，目前治疗方案主要有NUC治疗，而NUC治疗只能干扰DNA合成，并不能将乙肝病毒从患者体内清除，因此具有很高的反复性。丙型肝炎病毒（慢性感染）为一类致癌物。临床丙型肝炎病人50%可发展为慢性肝炎，甚至部分病人会导致肝硬及肝细胞癌。非常遗憾的是医学界尚未研制出有效预防丙肝的疫苗。因为丙肝病毒是RNA病毒，极易变异，研制疫苗的难度很大。质谱流式在这两种病毒方向的应用主要涉及到临床治疗方案的改善，疫苗的效价评估及潜在治疗靶点的探索。/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong消化道相关病毒/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "目前质谱流式在消化道相关病毒的研究主要集中在轮状病毒，乙型肝炎病毒HBV和丙型肝炎病毒HCV三种病毒领域。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "轮状病毒（ rotavirus）肠炎是由轮状病毒所致的急性消化道传染病。病原体主要通过消化道传播，主要发生在婴幼儿，常由A组轮状病毒引起，发病高峰在秋季，故名婴儿秋季腹泻。B组轮状病毒可引起成人腹泻。轮状病毒领域目前已发表文献涉及到T细胞结合表位筛选和寻找轮状病毒特异性B细胞亚群。T细胞结合表位筛选利用新发现的质谱流式和MHC四聚体技术相结合，创建了一种高通量筛选的技术。该技术用金属标签替代四聚体上的荧光基团，进而可以用质谱流式进行检测，从根本上解决荧光串色问题，提升单次检测通道。加之他们用三金属组合的方式标记四聚体来取代传统单金属标记的方法，进一步增加筛选的通量，用10种金属就可以实现120种抗原肽的筛选。利用该方法，Newell等人对人体内轮状病毒的109个MHC四聚体上77个T细胞潜在结合位点进行筛选，在健康个体的血液中鉴定出6个限制于人白细胞抗原（HLA）-A *0201的T细胞表位。值得一提的是，研究还发现特异性结合轮状病毒VP3蛋白的T细胞具有独特的表型，并在肠道上皮中大量存在。轮状病毒相关B细胞研究中，Nair, N.等人在轮状病毒上标记金属离子，进而研究在肠道中特异性结合在轮状病毒VP6结构性蛋白的B细胞亚群特征，揭示肠道B细胞组成异质性及其与肠道分泌细胞之间的关系。这些研究揭示出轮状病毒感染后抗原呈递及免疫反应特征，对于今后轮状病毒治疗及疫苗研发提供重要的理论基础。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "HBV相关研究涉及到感染进程及临床治疗两个方向。利用上述质谱流式和多肽-MHC四聚体技术的结合，Cheng, Y.等人对不同阶段HBV患者体内T细胞进行HBV基因组中HLA-A*1101限制性484种T细胞潜在结合位点进行了筛选，最终发现特异性结合HBV(pol387)和HBV(core169)表位的T细胞随着疾病发展呈现出明显分化和异质性。根据这些T细胞表型变化，作者绘制出HBV疾病进展图谱。如此深入的研究对于今后HBV感染阶段分型及治疗策略有很好的指导意义。临床治疗方面，Rivino, L.等人利用质谱流式探索HBV感染后NUC治疗停止治疗判定标准。发现患者体内是否存在功能性HBV-特异性T细胞亚群可作为慢性HBV患者停药的潜在生物标志物。慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染引起的慢性炎症增加了肝细胞癌（HCC）的风险。但是，关于HBV相关HCC的免疫状况及其对有效癌症免疫疗法设计的影响知之甚少。Lim, C. J.等人利用免疫组化和质谱流式技术，对HBV相关的HCC和非病毒相关的HCC的免疫微环境进行了细致研究，找到HBV相关HCC的独特免疫亚群，结合患者预后信息，作者发现Treg与HCC的预后不良相关，而Trm与HCC的预后良好相关。这种深入的研究对今后HCC的治疗和免疫疗法的适当应用具有重要意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "HCV感染全球数以百万计的人，是肝硬化和肝细胞癌的主要原因。而针对丙型肝炎病毒（HCV）的保护性疫苗仍未满足临床需求。已有成果利用质谱流式对新研发HCV疫苗疗效进行评价，单次实验可分析更多的免疫亚群反应。Doyle, E. H.等人用质谱流式对HCV感染后肝脏中的pDC功能进行分析，发现pDC是肝脏中唯一的单个核细胞，依旧具备多功能性，可大量分泌IFNα等多种细胞因子。可在今后治疗方案改善中作为潜在靶标。这些研究对于临床均具有重要的应用和指导意义。/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong人乳头瘤病毒（HPV）/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "HPV感染会引发的宫颈癌和口咽鳞状细胞癌。质谱流式对两种肿瘤免疫微环境的研究发现。虽然是同一种病毒感染，但是由于组织类型的不同，其免疫微环境呈现出很大的差异性。这说明组织类型会显著影响肿瘤中的免疫渗透概况。这对治疗方案的调整有很大的指导意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "口咽鳞状细胞癌的可分为HPV阴性和HPV阳性。质谱流式对这两种类型患者的综合免疫亚群分析结合临床情况，发现患者肿瘤内存在I型HPV16特异性T细胞会提升其整体生存率，缩小肿瘤大小，减少淋巴结转移。并且会改变肿瘤微环境，使其呈现出响应标准治疗的特征。这些发现说明在口咽鳞状细胞癌中引入HPV16特异性T细胞会提升治疗效果。对临床治疗具有很大的启发。/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong小结/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "本文对质谱流式在消化道相关病毒和人乳头瘤病毒方向的文献进行汇总，所列文献涉及到的应用方向如下：1、病毒感染T细胞识别表位筛选，2、疫苗评估，3、确定疾病分型标准，发现biomarker的研究。在这些应用方向，质谱流式的单细胞多通道检测有其不可替代的优势。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "2013年开始兴起的技术——质谱流式与多肽-MHC四聚体技术相结合——在近两年呈现出越来越多的高水平成果。得益于质谱流式的单细胞多通道检测，利用该技术在筛选T细胞表位的同时，还可以对抗原特异的T细胞进行多参数的表型和功能分析；一次得到更多更准确的病毒特异性T细胞及抗原呈递信息，这对疫苗的研发有着举足轻重的作用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "疫苗研发和效价评估方面。疫苗注射后所引起的免疫反应也是全方面的。能够评估的免疫亚群越全面，对于效价的评估越准确。质谱流式在这方面有其得天独厚的优势。从最开始的抗原表位筛查到注射疫苗后免疫反应的评估，质谱流式都可以大大提升覆盖度，使得研究更加快速，结果更加准确。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "综上，质谱流式在：1、病毒感染T细胞识别表位筛选，2、疫苗评估，3、确定疾病分型标准，发现biomarker的研究领域都有着传统流式无法比拟的优势，可助力研究人员在单次实验中拿到更多的信息，对免疫系统进行更加综合全面系统的评估。/ppbr//p

Modified from BRUCE GOLDMAN手术以后多久康复？血液会提前告诉你一切。每年有数以百万计的人接受各种大手术，但是没有人知道他们多久可以恢复。有些人几天会感觉明显好转，而对于其他人则可能需要一个月或更长的时间。对于具体某一个病人，医生也无法告诉他究竟属于那种类型。就在最近，斯坦福大学医学院的研究人员发现，在手术后的第一个24小时内，一小群免疫细胞的活性水平变化可以为预测病人的康复期提供有力的线索。基于此，他们可以预测病人何时将从手术引起的疲劳和疼痛中恢复，并重新站立起来。图一、斯坦福大学的新发现：A Fingerprint of Surgical Recovery在这项研究是基于对32个经过髋关节置换手术的中老年患者血样进行深入分析后得出的结论，该成果发表在今年9月24日发表的Science Translational Medicine.杂志上。这可能是迄今为止最全面的对于创伤后免疫系统反应特征的研究。斯坦福大学的研究者能有这一发现是因为他们使用了一个高度灵敏的技术——“单细胞质谱流式技术”。这是一种在Garry Nolan（斯坦福大学的微生物学和免疫学教授）的实验室中发展起来的新技术，它利用金属元素做为抗体的标签，质谱装置做为检测手段，可以同时检测免疫细胞表面以及内部的几十个生化特征，不但可以告诉我们这些细胞属于什么种类，还可以告诉我们他们的活性如何。图二、利用金属元素作为抗体的标签，CyTOF2质谱流式细胞仪可以对单细胞进行几十个通道的检测第一个24小时的重要线索“我们了解到，在手术后的第一个24小时，你会在血液中发现一些重要线索，这些线索为我们揭示了决定一个病人术后两周时状态的因素。”Martin Angst说，他是麻醉学教授、疼痛和手术期用药方面的专家，同时也是这项研究的共同通讯作者。图三、 Martin Angst教授这一发现可能会开创一个新型的个性化诊断方法——只需在术后检查病人少量血液样本，就可以预测他的恢复时间（斯坦福拥有相关方面的临时专利）。这种诊断可以帮助医生及早决定应该对哪位病人采用更优化的恢复方案，帮助病人告诉自己的亲人和老板大概的出院时间。充分理解研究中所发现的分子机制，可能会指导临床医生操纵免疫系统，从而让病人更快的恢复。“虽然每年超过2亿例的外科手术中绝大多数是小手术，”Angst说“但是，仅在美国，就有数以百万计的像髋关节置换术这样的大创伤手术，这些手术会引发患者显著的炎症反应。愈合与阻碍“炎症最初的爆发阶段对愈合过程非常关键，”Angst表示，“你需要释放这条‘猛龙’，但是你需要能够驾驭它。太多的炎症会导致恢复的延迟。”免疫系统的组件必须不断动态的调整自己的功能，以便加速而不是阻碍伤口的愈合。几年前，Angst参加了Nolan的一个讲座，讲座中介绍了质谱流式技术。它可以在单细胞上实现超过50种不同的表面和内部蛋白的同时测量，而标准的细胞分选流式通常最多能进行12-15个参数的测量。这个讲座促成了Angst和Nolan之间的合作，博后Brice Gaudilliere成为了他们合作的桥梁，他和Nolan的研究生Gabriela Fragiadakis一起成为本项研究的共同第一作者。图四、 Garry Nolan教授“质谱流式一次可以检测如此多的参数，这项特殊能力为研究人员提供了一个通向‘细胞灵魂’的窗口，”Nolan说，“我们不仅能识别免疫细胞的身份，还可以观察它的精神状态。”Nolan本人拥有Fluidigm公司的股权，这家公司生产了本研究中所用的质谱流式仪和相关试剂。该研究招募了32个没有其他疾病的患者，年龄大多是在50岁到80岁之间。他们都在斯坦福大学整形外科接受了初次全髋关节置换手术。研究组采集了他们的术前1小时、术后1小时、24小时、72小时以及术后4～6周的血液样本。这些样品在采集后被迅速送到Nolan的实验室进行质谱流式分析。在每个样本中大概分析了有近50万个细胞，这些细胞内外的35个蛋白的表达量都被精确检测。这些数据不但揭示了每个细胞的身份，还记录了隐藏在各个细胞内部的关键活动。图五、质谱流式技术可以实现对免疫细胞的精细分群在术后的六周内，患者每三天填写一次问卷调查，说明自己疼痛和疲劳的程度以及他们新髋关节功能恢复情况。瞄准关键指标斯坦福研究小组观察到手术后有一个“被精确协调的、细胞类型和时间特异的免疫反应模式”(Angst语)。该模式包括多种免疫细胞一连串协同的上升和下降过程，同时伴随着每种细胞内部的各种变化。“令人惊讶的是，这种手术后的表型出现在每一例病人中，” Angst说，“只是各类型细胞的数量和活性变化倍数各有不同。”有一个因素比较特别，手术后24小时与术后1小时之间，几个关键作用蛋白在一小群 “首先反应”的免疫细胞中的激活状态变化非常关键。这一因素关系到病人恢复过程中40%～60%的差异。这些“前线细胞”在手术后不久会显著增多，但和细胞内活动变化不同，其数量的增加与病人恢复时间的相关度并不强。图六、几个关键蛋白的激活状态和术后恢复呈现很强的相关性。在一个典型健康人血样中，这群细胞大约只占其白细胞总数的1～2 %，所以，使用低通量的检测技术时，它们内部的变化很容易被忽略掉。这项研究中观察到的相关性远强于以往所有关于炎症反应和临床康复关系方面的报道。这些研究一般只是监测了手术后不同时间点血液中各种分泌物的水平的变化或者不同细胞的转运情况。但是，这些研究缺乏同时观察众多参数的能力，因此无法知道在特定时间点是哪些免疫细胞正在向血液中分泌这些物质，或者此时其他类型的细胞都在干什么。预测恢复的可能途径“如果一个相关性只能解释恢复过程中百分之二甚至百分之十的差异，在临床上是可能不完全的相关，”Angst说，“而我们确凿的相关性则可能产生一个预测术后恢复的方法，这在临床中是非常有用的。”图七、利用血液检查预测术后恢复的方法有望用于临床虽然尚未证实，研究人员相信，这群活动模式与病人恢复过程最为相关的细胞群，是一个被称为“髓系抑制性细胞”的亚群，其他的研究显示它们对炎症具有抑制作用。这些细胞在癌症中起到负面作用，它们过度的活动似乎会抑制身体的免疫系统攻击肿瘤。但在手术后的背景下，他们的活动可能就是医生所希望的。现在，斯坦福的研究团队正打算看看他们是否能找出一个可以预测恢复速度的术前免疫特征。“如果我们能在术前预测病人恢复时间，”Gaudilliere说，“我们也许会看到病人受益于免疫系统的预先激活或者术前的各种干预措施，如物理治疗的等。它甚至可以帮助我们决定何时或是否应该对病人进行手术。”如果想要了解更多，请在电脑上登录东胜创新资料库网址下载学术pdf文档观看：http://s.oatos.com/hxsy3pClinical recovery fromsurgery correlates with single-cell mmunesignaturesBrice Gaudillière et al.

一、项目信息采购人：福建省肿瘤医院项目名称：流式质谱和成像质谱仪（CYTOF)采购项目拟采购的货物或者服务的说明：本次拟采购的流式质谱和成像质谱仪（CYTOF）在肿瘤研究中具有不可替代性，是肿瘤研究创新中心建设中不可或缺的设备，我院已通过院内充分论证，只有进口品牌富鲁达流式质谱和成像质谱仪（CYTOF）能满足医院科研发展需要。我院本次设备采购资金为自筹。拟采购的货物或服务的预算金额：1100.0000000 万元（人民币）采用单一来源采购方式的原因及说明:成像质谱流式系统（CyTOF)是一款拥有独特技术优势的创新性产品，其设计和制造商美国Fluidigm公司拥有该设备的多项全球专利技术（专利号：US10139332、US9589779B2、US20160131635A1、US8354242B2等），设备主要应用于生命科学和医学研究领域的高端科学仪器，也是单细胞研究领域的重要设备，其在质谱流式技术（CyTOF）的基础上进行拓展和创新，整合了质谱流式与组织质谱成像两个系统，从根本上解决了传统荧光标记技术由于光谱叠加导致的串色问题，可以实现单细胞数十种抗体标记物检测，可以对组织样本的细胞亚群和功能进行全面和精细的原位分析。福建省科学器材进出口有限公司为富鲁达流式质谱和成像质谱仪（CYTOF）产品福建省总代理，符合《中华人民共和国政府采购法》第三十一条第（1）点规定，因此，申请向福建省科学器材进出口有限公司单一来源方式采购。二、拟定供应商信息名称：福建省科学器材进出口有限公司地址：杨桥东路5号宏建大厦7层三、公示期限2022年08月10日 至 2022年08月17日四、其他补充事宜：1、论证专家信息(工作单位、姓名、职称) 及专家论证意见：详见附件姓 名工作单位职称陈润生福建省疾病预防控制中心副高傅俊生福建农林大学副高林辉福州市疾病预防控制中心副高2、任何供应商、单位或者个人对采用单一来源采购方式公示有异议的，可以在公示期内将书面意见反馈给采购人、采购代理机构，并同时抄送项目同级财政部门。五、联系方式1.采购人联系人：福建省肿瘤医院　　　　　地址：福州市福马路420号　　　　　　　　联系方式：林慧 0591-62752536　　　　　　2.财政部门联系人：张玮联系地址：福州市鼓楼区中山路5号联系电话：0591-870975273.采购代理机构信息名 称：福建康泰招标有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：福州市鼓楼区湖东路169号中闽天骜大厦第十三层02A单元　　　　　　　　　　　　联系方式：陈东英、林少明 0591-87803505