单细胞质谱流式技术分析

随着现代生物学的发展,“平均值”这个词已经不能满足我们的研究需要了,我们需要更进一步了解细胞之间的差异性,于是针对单细胞的各类研究技术应运而生。单细胞质谱流式(Mass Cytometry)技术是利用质谱技术对单细胞进行多参数检测的流式技术,它既有传统流式细胞术能够高速分析的特点,又兼并了质谱检测的高分辨能力。单细胞测序和质谱流式都是目前非常强大的技术,越来越多的高分文献都是将两者结合使用,两者不能说有优劣之分。区别在于质谱流式针对蛋白进行检测,能够指定检测蛋白,避免漏掉丰度很低但又很重要的蛋白,且质谱流式技术因为其通量相当的高,可以实现大量细胞的检测,都是对单细胞测序一个很好的补充。百泰派克生物科技单细胞质谱流式技术采用金属元素标记物(通常是金属元素标记的特异抗体)标记细胞表面和内部的分子,然后用流式细胞原理分离单个细胞,再用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析单个细胞的原子质量谱,最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

单细胞质谱流式技术

单细胞质谱流式技术优势:

1,技术先进,填补技术空白
单细胞质谱流式采用金属标记抗体技术,避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征,百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。
2,分析数量大,成本较低
单细胞RNAseq受成本等因素限制,所有样本细胞汇总的分析数目一般在2×10^4个左右,而流式质谱技术一次(单样本)就可分析至少10^5的细胞,实现了数量级的提高,且成本不高于单细胞RNAseq。
3,应用前景大
a)流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化,在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景;
b)将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外,质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰;
c)可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

单细胞质谱流式实验流程
百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行样品分析

 

单细胞质谱流式技术数据分析

单细胞质谱流式技术的应用
质谱流式可做的功能分析可分为12类:
(A) 表型表征
(B) 细胞内细胞因子测定
(C) 细胞内信号状态表征
(D) 细胞体积和尺寸测量
(E) 细胞活力鉴别
(F) 细胞周期鉴定
(G) 增殖示踪
(H) 受体占有率测定
(I) 基于四聚体的抗原特异性T细胞筛选
(J) 染色质修饰分析
(K) RNA 和蛋白质共检测
(L) 成像质谱流式细胞术

单细胞质谱流式技术在疾病研究、疾病治疗中均有广泛应用,以新型冠状病毒研究为例:

 

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