[仪器简介]

质谱流式细胞技术是利用质谱原理对单细胞进行多参数检测的流式技术。它继承了传统流式细胞仪的高速分析的特点，又具有质谱检测的高分辨能力，是流式细胞技术一个新的发展方向。质谱流式细胞技——开启流式细胞技术的“后荧光时代”。该技术可以实现对细胞群体进行精准的免疫分型，对细胞内信号传导网络进行全面的分析，分析细胞亚群之间的功能联系，以及对于大量样品的高通量多参数检测。质谱流式细胞仪即可用于细胞生物学、免疫学、血液学、药理学等方面的研究;又可对骨髓、脾脏、外周血等较复杂的细胞群体进行精细的信号通路分析，以及其对激活剂抑制剂的反应情况；也用来分析组织细胞在分化过程中，多个目标蛋白的表达水平的变化情况，以及细胞内信号通路的改变情况目前质谱流式技术产品。

[仪器功能]

1.实现对复杂样品（骨髓、外周血等）进行精细的表型和信号通路分析；质谱流式技术可以实现几十个参数的同时测量，可以实现对细胞群体的精细分群，更可以深入细胞内部对信号通路、细胞增殖、细胞周期等进行精细分析。

2.免疫细胞的自动分群，展现细胞亚群内部的多态性，深入研究免疫反应机制，结合“Barcoding”技术，用于抗原表位的大规模筛选；免疫学研究涉及到大量不同的细胞类型，而各个细胞类型内部又有相当大的多态性。面对如此复杂的体系，研究者可以利用Helios质谱流式系统获取大量Marker和信号分子的表达数据后，再用灵活的数据分析手段将其中有用的信息提取出来，从而对研究起到了重要的指导作用。

3.对癌症组织的精细分群和功能分析；从2010年开始，癌症已成为中国城市和农村居民的第一位死因。由于发生癌症的病例往往具有非常大的个体差异性，而每个病人组织也具有异常复杂的组成，这为癌症研究带来了很大的困难。Helios质谱流式系统不仅可以细致观察出各个病人组织细微的差异，也可以从多态性的群体中总结出规律性的结论，对癌症的研究和治疗具有重要的指导意义。

4.研究干细胞的分化过程中表面Marker、信号通路的改变；干细胞具有自我更新和分化为其他类型细胞的功能，在组织中数量不多但是却极为重要。多色流式一直是研究干细胞的主要手段之一，通过对多个Marker进行检测，将数量很少的干细胞和其他类型的细胞区分开来。Helios质谱流式系统具有通道多、无串色的优势，将极大促进干细胞的研究。

5.研究干细胞群体内部的异质性。肌肉干细胞（MuSCs），也被称为卫星细胞（satellite cells）主要负责骨骼肌的维持和再生。在正常生理条件下，这些细胞基本处于静息状态，而当骨骼肌收到损伤时马上激活，通过增殖和分化产生新的肌肉细胞。美国Blau实验室正在利用Helios质谱流式系统对肌肉干细胞进行研究。

利用传统流式分离出来的小鼠骨骼肌干细胞虽然已经高度富集，但是他们认为其内部仍然存在很大的异质性。Helios质谱流式系统通道多的特性，可以提升亚群分析的精细度，有可能在富集的肌肉干细胞群体中识别新的亚群，这些亚群可能在骨骼肌的再生过程中发挥不同的作用，在将来这一成果也可能用于干细胞治疗以及特异靶向性的治疗相关肌肉疾病。

于此同时，Blau实验室还利用Helios质谱流式系统检测骨骼肌干细胞内信号通路分子的水平，相关结果将有助于我们理解骨骼肌干细胞分化过程的生物学机制，对于相关药物的研发有着重要的指导作用。

[仪器特色]

1. 135个检测通道；

2. Fluidigm公司提供几百种金属预标记抗体及一些列针对具体应用的Panel试剂盒；

3.采用飞行时间质谱技术，具有极高的信号分辨能力，可以将各个同位素标签的信号完全分开，最大限度减少‘串色’的发生；

3.使用基于耙元素（pd)的Barcording技术，可以将不同样本合在一起染色、检测，提高实验通量。

4、兼顾分析速度和检测参数数量的单细胞技术

单细胞研究手段日新月异，从传统的流式细胞仪到各种单细胞测序手段层出不穷。但是，此类技术的发展有一种分化的趋势，一类以传统流式为代表追求分析细胞的速度，但是对每个细胞仅能检测到6～8个蛋白的表达水平；另一类以单细胞测序技术为代表，追求从单个细胞获得大量的数据，但是分析细胞的速度只能达到2～3day/cell。

然而，在很多情况下，研究者真正需要的是能够在分析速度和检测参数量两方面较为均衡的单细胞技术。Helios质谱流式技术恰好满足了这种需求，虽然没有传统流式动辄数万/秒的分析速度，但是也达到了1000cell/s，得到的数据完全能够满足实验中的统计学需要；同时它又可以同时检测到几十个参数，可以对样品进行深入分析。

5、传统流式无法替代的功能。

和传统的流式相比，Helios质谱流式系统可以在单个细胞上获得更多的信息。这使得其在细胞分群的精细度上面有了极大的提升，由此我们才能更加深入的料较人体组织的复杂性。据估计，人血液系统可能具有上千个不同的细胞亚群，目前来讲Helios质谱流式技术是唯一有可能将其分清的技术。

6、从流式技术到单细胞蛋白质组技术的跨越

Helios质谱流式系统进行几十个参数的同时检测，所得到的数据是一个复杂的高维数据，蕴含着海量的信息。传统的流式数据分析方法（例如2Dplot等）虽然可以继续有效的使用，但是显然不能充分利用这些信息。事实上，研究者在Helios质谱流式系统的数据分析的过程中，根据自己的研究目的的不同，采用了多种不同的生物信息学手段，对数据进行降维处理，抽取出具有生物学意义的信息，并展现在2D或者3D的坐标图中。其结果所反映的深度和广度，是传统流式所不能比拟的。

所以，从实验设计思路、数据获取以及数据分析整个过程来看，虽然该技术起源于传统流式技术，但是由于数据量的增加，它实际上已经成为一种单细胞蛋白质组的研究手段。