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质谱流式法

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质谱流式法相关的资讯

  • “与应用共成长” 谱育首款质谱流式细胞仪重磅发布——2021质谱新品大探秘
    随着质谱技术的发展和应用逐渐成熟,全球范围内质谱仪器销售增速迅猛,进入快速发展期。2021年,中国市场各厂商的质谱产品推陈出新,从新品类型来看,主要集中于Orbitrap、飞行时间、三重四极杆型高分辨质谱。另一方面,国产制造商不断制造“惊喜”,一直有新“玩家”入场,包括莱伯泰科、苏州医工所、迪谱诊断、中元汇吉等。为更全面展现2021年中国市场推出的质谱新产品、新技术,仪器信息网特别策划MS GO:2021质谱新品大探秘的系列视频采访,向广大用户带来最新最前沿的质谱新产品速报。跟随仪器信息网的镜头,可以看到2021年多家国产厂商的质谱产品扎堆发布,品类囊括了ICP-MS、ICP-TOF、GC-MS、GCMS/MS、小质谱以及核酸质谱等,可以说是你方唱罢我登场,好不热闹。 质谱流式细胞仪是新兴的流式细胞分析技术,利用金属同位素标签替代荧光标签,并利用质谱对标签进行定量。业内人士评论道,质谱流式技术通过结合质谱和流式细胞技术,大大增强了评估复杂细胞系统和过程的能力,弥补了荧光流式的不足。其高通量、高灵敏度和高稳定性的特点尤其适合于免疫、肿瘤、血液、药物和遗传学等学科的研究。经过十五年的技术积累,谱育科技在高端质谱仪器研发和产业化创新方面做出了一系列的突破。2021年谱育在ICP-MS三重四极杆质谱仪的基础上带来了其首款电感耦合等离子体-飞行时间质谱仪,即EXPEC 7910 ICP-QTOF。此次发布的EXPEC 7910质谱流式细胞仪搭载了ICP-QTOF技术平台,该系统集“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”三大核心技术于一体,测量信息更多、更快、更全,更适于解决生命科学单细胞研究中多元素同时分析的需求。谱育科技技术总工姚继军博士介绍到,ICP-QTOF的目标应用领域是肿瘤细胞筛查、 肿瘤诊断相关的药物研发等生命科学的相关研究。不仅如此,该系统还可为多元素纳米颗粒分析以及大气单颗粒元素分析等前沿科学研究提供解决方案。采访的最后,姚继军博士也提到,今后谱育将充分发挥千人研发团队的实力,针对用户的建议以最快速度进行仪器的研发迭代,与此同时谱育也致力于开发更多特色的应用解决方案并深入拓展不同的应用领域。挥发性有机物(VOCs)是臭氧和颗粒物的重要前体物,对VOCs的管控已成为“十四五”空气质量考核的重要指标之一。因此要求各地方政府部门对VOCs实施细致管控、精准溯源、科学治污。但VOCs监测存在污染来源广泛、成分复杂、扩散速度快、波及范围广等难点,这也对监测仪器提出了更高要求。基于此,谱育还带来了一款直接进样的化学电离飞行时间质谱仪TRACE 8000,该系统以化学电离(CI)源为主要电离方式的直接进样质谱,实现了VOCs的快速监测,并且具有较高的灵敏度。谱育科技技术副总工马乔博士介绍到,系统搭载试剂离子切换技术,可以采用质子转移反应、电荷转移反应等多种电离方式。此外,系统支持标准机柜安装,也可灵活放置于实验台面或地面,配合多流路采样装置,可打造全覆盖的分布式监测预警系统,实时监测空气、水、固定污染源中VOCs的变化情况,实现园区重点管控因子的源头防控及敏感区域的污染预警。点击收看完整采访视频:
  • 梁廷波团队基于质谱流式技术开发早期肿瘤诊断方法
    肝胆胰恶性肿瘤起病隐匿,导致诊断、治疗延后,影响预后。目前临床使用的血清学标志物灵敏度及特异度仍有待提升。在过去的十年中,免疫治疗的发展改变了癌症的治疗现状。一项使用小鼠模型的研究发现肿瘤可诱导系统免疫功能障碍,且这一障碍可通过肿瘤切除得到逆转。越来越多的证据也提示肿瘤发生发展伴随着系统性免疫紊乱和外周免疫细胞的改变。因此,探测外周血免疫细胞组成变化可能有助于早期发现肝胆胰恶性肿瘤。质谱流式技术(CyTOF)作为新发展起来的检测免疫细胞组成和数量的技术,可获得外周血免疫细胞组成、表型和功能的高维信息。利用质谱流式技术评价外周免疫状态,有望为肿瘤早筛早诊提供全新工具。    近日,浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授团队联合国内14家医院在Gut上在线发表了题为Mass cytometry-based peripheral blood analysis as a novel tool for early detection of solid tumours: a multicentre study的研究成果。该研究基于质谱流式检测外周血细胞组分改变构建了肝癌、胰腺癌筛查模型,取得了优异的肿瘤诊断效能,有望提高相关肿瘤早诊率,进而改善这部分患者的预后情况。    这是一项前瞻性、多中心临床研究,共入组2348名受试者,其中包含肝癌患者790名,肝良性疾病患者341名,胰腺癌患者376名,胰腺良性疾病患者208名,健康受试者633名。采集受试者外周血并进行质谱流式分析,通过来自浙大一院的训练集及随机森林算法完成模型构建,并在内部验证队列和10余家外部验证队列中进行模型效能评价。研究者建立了外周免疫评分PBIScore和联合现有临床肿瘤标志物的整合外周免疫评分iPBIScore。阿里云提供了云计算服务。  结果显示,基于PBIScore的肝癌诊断模型在训练集、内部验证集、外部验证集的AUC分别达到0.98、0.91、0.85 基于iPBScore的肝癌诊断筛查在训练集、内部验证集、外部验证集点AUC分别达到0.99、0.97、0.96。基于PBIScore的胰腺癌诊断模型在训练集、内部验证集、外部验证集的AUC分别达到0.98、0.89、0.89 基于iPBScore的胰腺癌诊断筛查在训练集、内部验证集、外部验证集点AUC分别达到0.99、0.98、0.97。同时,在肿瘤标志物阴性和极早期肝癌、胰腺癌患者中该模型也保持了很好的检测效能。  此研究是目前最大规模的基于质谱流式技术评估外周免疫并开发肿瘤诊断方法的研究,在取得优异诊断性能的同时提示,进一步明确了外周免疫细胞亚群的改变可以反映肿瘤发生发展情况。值得一提的是,该研究显示,这一方法有作为泛癌早筛早诊的潜能,将可能在未来健康人体检和肿瘤高危人群筛查中发挥重要作用。  原文链接:  https://gut.bmj.com/content/early/2022/09/15/gutjnl-2022-327496
  • 谱育年内获政府补助超5600万元 其中色质谱、流式质谱研发技术补助超3000万
    近日聚光科技(杭州)股份有限公司公布其及子公司获得的各项政府补助情况,自2022年1月1日至2022年5月18日累计收到资金共计人民币7489万元,其中增值税即征即退资金为4273万元,其他政府补助资金为3217万元。仪器信息网编辑注意到,聚光子公司杭州谱育科技发展有限公司(简称:谱育科技)共收到政府补助7笔,其中1项增值税即征即退的项目,关于研发技术补助的项目共3项,包括流式质谱细胞分析技术补助、首台套资金补助和色谱质谱联用技术补助,1项关于万人计划科技创业领军人才补贴,截至5.18日谱育科技共获政府补助5610.5万元。以下为具体情况:获得补助的主体提供补助的主体项目本期收到补助时间本期收到补助的金额补助类型会计处理杭州谱育 科技发展 有限公司国家税务总局 杭州市临安区 税务局增值税即征即退2022.01.01-2022. 05. 1823,906, 395. 77与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 人力资源和社 会保障局临安区企业 自主引才政 策兑现2022.02.281,500,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司浙江省科学技 术技术厅流式质谱细 胞分析技术 补助2022.03.291,140,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司浙江省科学技 术厅万人计划科 技创业领军 人才补贴2022.04.24200,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 经济和信息化 局2022年省工 业与信息化 发展首台套 资金补助2022.04.29625,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 发现现代服务 业领导小组办 公室临安区标准 制定奖励2022.05.03200,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 经济和信息化 局色谱质谱联 用技术补助2022.05.1718,280,000.00与收益相关其他 收益/ 递延 收益而聚光科技及其他子公司共获得政府补助7489万元,以下为具体情况:获得补助的主体提供补助的主 体项目本期收到补助 时间本期收到补助的 金额补助类型会计 处理聚光科技(杭州)股 份有限公 司国家税务总局 杭州市滨江区 税务局增值税即征即退2022.01.01-2022. 05. 1815,907, 631.21与收益相关其他 收益聚光科技 (杭州)股 份有限公 司杭州市人力资 源和社会保障 局稳岗补贴2022.01. 19266, 348. 88与收益相关其他 收益聚光科技 (杭州)股 份有限公 司浙江省财政厅高通量毛细 管电泳分析 系统的研制 及应用研究2022.02.251, 080, 000. 00与收益相关其他 收益/ 递延 收益聚光科技 (杭州)股 份有限公 司杭州市高新技 术产业开发区 人力资源和社 会保障局高新区博士 后进站科研 补助2022.04.261, 080, 000. 00与收益相关其他 收益聚光科技(杭州)股 份有限公 司杭州市高新技 术产业开发区 人力资源和社 会保障局杭州市博士 后进站科研 补助2022.04.27780, 000. 00与收益相关其他 收益聚光科技(杭州)股 份有限公 司浙江省经济和信息化厅浙江省装备 制造业首台(套)重大 技术装备保 险补偿2022.04. 12332, 000. 00与收益相关其他 收益杭州聚光 环保科技 有限公司国家税务总局 杭州市滨江区 税务局增值税即征即退2022.03. 11212, 389. 38与收益相关其他 收益杭州聚光 物联科技 有限公司杭州市科技局21研发费用投入补助2021.04.111,215,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司国家税务总局 杭州市临安区 税务局增值税即征即退2022.01.01-2022. 05. 1823,906, 395. 77与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 人力资源和社 会保障局临安区企业 自主引才政 策兑现2022.02.281,500,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司浙江省科学技 术技术厅流式质谱细 胞分析技术 补助2022.03.291,140,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司浙江省科学技 术厅万人计划科 技创业领军 人才补贴2022.04.24200,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 经济和信息化 局2022年省工 业与信息化 发展首台套 资金补助2022.04.29625,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 发现现代服务 业领导小组办 公室临安区标准 制定奖励2022.05.03200,000.00与收益相关其他 收益杭州谱育 科技发展 有限公司杭州市临安区 经济和信息化 局色谱质谱联 用技术补助2022.05.1718,280,000.00与收益相关其他 收益/ 递延 收益北京鑫佰 利科技发 展有限公 司北京市顺义区 科学技术委员 会高新补贴2022.03.18300,000.00与收益相关其他 收益补助对上市公司的影响上述政府补助将对公司经营业绩产生积极影响,预计对公司2021年度利润总额的影响为2844万元(已经在《2021年年度报告》中进行了披露), 对公司2022年度利润总额的影响为4279万元,对以后年度利润总额的 影响为366万元。
  • 成果:质谱流式技术助力百日咳新疫苗研发
    p style="text-align: justify line-height: 1.75em "  strong仪器信息网讯/strong 近日,全球最大的专业致力于人用疫苗研发和生产的企业—— Sanofi Pasteur(赛诺菲巴斯德)在Nature子刊《Communications Biology》发表了strong百日咳新疫苗研发/strong的相关成果。文章解析了遗传脱毒的百日咳毒素的晶体结构,并用质谱流式技术评估了遗传脱毒和化学脱毒两种百日咳毒素的免疫原性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 254px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/621f7ecb-627d-4f0f-85f3-1cf4e0f8d14e.jpg" title="11111111111111111.png" alt="11111111111111111.png" width="600" height="254" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong1.为什么关注百日咳新疫苗的研发?/strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  百日咳是由百日咳杆菌引起的一种高度传染性且非常危险的疾病,婴幼儿多见。减少百日咳发病率最有效的策略是接种疫苗,目前无细胞百日咳(aP)疫苗被证明是安全和有效的。然而尽管广泛开展了疫苗接种, 近年来许多国家的百日咳发病率仍在不断上升,这表明目前开发出的疫苗无法长期持续有效地控制疾病。因此,越来越多的研究机构关注百日咳新疫苗的开发。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  strong2.为什么选择遗传脱毒的百日咳毒素作为研究对象?/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  百日咳毒素(PTx)是百日咳杆菌最重要的毒力因子之一,具有多种生物学活性,能引起百日咳众多的临床症状,因此PTx是改进aP疫苗的一个重要靶标。目前所有可用的aP疫苗中采用的是化学脱毒的PTx,也被称为百日咳类毒素(PTd)。化学脱毒虽然能有效地抑制PTx毒性,但会影响毒素的整体结构,损害产生抗毒素的强中和抗体所需的表位,因此近年来很多研究机构尝试通过构建PTx的基因突变体来产生遗传脱毒百日咳毒素(gdPT)。本研究中采用的是gdPTR9K/E129G,早期的研究证明这个突变体毒素的毒性已被完全消除。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  strong3.该研究有哪些重要成果?/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  通过X射线晶体结构测定研究人员发现来自赛诺菲生产的gdPTR9K/E129G与PTx的晶体结构几乎相同(图1)。span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong氢氘交换质谱分析显示R9K/E129G两个位点突变引起了毒素催化域的动态变化,直接影响NAD+的结合,并且导致B-oligomer更紧密的包装,使其相应的热稳定性增加。/strong/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0d560ac8-a352-4b51-9b56-9859d2087bd3.jpg" title="22222222222222222222222.png" alt="22222222222222222222222.png"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "span style="text-align: center " 图1 PTx与gdPT X射线晶体结构比较结/spanspan style="text-align: center "果,右图为底部视角/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  疫苗抗原的关键功能是诱导保护性免疫反应,增强免疫记忆,保护接种者免受后续病原体的挑战。为了全面而精细地评估化学脱毒的PTd和遗传脱毒的gdPT刺激产生适应性记忆免疫反应的能力,研究人员采用质谱流式技术,选取包含30个 marker的Fluidigm Maxpar Direct免疫分型 panel,对人类模型样本进行了分析。研究发现在刺激后,gdPT组和PTd组细胞表型有明显区别,但在PTd和模拟对照组之间差异很小(图2)。gdPT刺激使初始T细胞向增殖的记忆T细胞转化。而另一项值得注意的变化出现在记忆T细胞亚群(CD45RO+)内,gdPT刺激组大量增殖的记忆T细胞呈现出活化的表型,CD4+和CD8+亚群中CD38和CD25的表达相比PTd组显著升高。此外,在gdPT刺激组检测到表达CD45RO的NK细胞亚群,而这个亚群在PTd和对照组均未检测到。这些结果表明gdPT与PTd相比具有更广泛的免疫原性。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/cabb8098-0718-4d16-bf0e-f21dac4adcaf.jpg" title="333333333333.png" alt="333333333333.png"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "  图2 PTd、gdPT刺激人类模型样本质谱流式分析结果(Mock为Media对照)/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "  目前含有gdPT并与其他百日咳抗原联合使用的疫苗正在或已经通过临床评估获得许可。虽然这些临床研究证明相对于化学脱毒抗原,gdPT形成的体液反应质量有所改善,但很少有研究详细解读这些细胞反应。本研究的质谱流式数据补充了丰富的有关抗体介导免疫的信息,有助于促进gdPT抗原后续的临床评估。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "stronga href="https://www.nature.com/articles/s42003-020-01153-3" target="_blank"原文链接:https://www.nature.com/articles/s42003-020-01153-3/a/strong  /pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "质谱流式细胞技术strong(Mass Cytometry)/strong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。传统流式细胞技术和Mass Cytometry相比,主要有两点不同:第一、标签系统的不同,前者主要使用各种荧光基团作为抗体的标签,后者则使用各种金属元素作为标签 第二、检测系统的不同,前者使用激光器和光电倍增管作为检测手段,而后者使用ICP质谱技术作为检测手段。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "Mass Cytometry用金属标签抗体标记的细胞进入质谱流式细胞仪后,逐个通过ICP质谱检测装置,然后对每个细胞中各种金属标签进行定量检测,进而得知每个细胞中各目标蛋白的含量。/p
  • 一文读懂——质谱流式(上篇)
    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
  • 质谱流式技术年度重磅成果盘点
    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。
  • 质谱流式介绍及其技术应用实例
    p  科研人员经常面临一个困境,如何同时达到如下目标:(1)在广泛的网络中获取特定细胞行为尽可能多的信息;(2)采取高针对性的方法,对有限数量的细胞特征进行分析,获得更高的分辨率。目前的流式细胞分析技术和质谱分析技术单独都很难达到以上目标。/pp  如果你有同样的困惑,那先恭喜你,看完下面内容,从此不再纠结。/pp  ◆◆strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "质谱流式档案/span/strong◆◆/pp  学名: 质谱流式/pp  洋名:Mass Cytometry/pp  昵称:CyTOF/pp  自述:相对于其他研究细胞的技术,我算是比较「young」的了,也许你不认识我,但是我爹「质谱技术」、我娘「流式技术」的大名应该如雷贯耳吧?作为他们的优秀结晶, 我是地道的「富二代」,综合了我娘的「单细胞水平研究能力」和我爹的「多指标分辨能力」,正所谓「青出于蓝而胜于蓝」,轻松实现单细胞水平一次检测四十多个蛋白标志物,让你对细胞的研究更具有深度和广度。下图 show 一下我是如何实现如此强大的功能:/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/5a2c7bab-bff0-4a6f-bc19-713ecce8c367.jpg" title="11.jpg" alt="11.jpg" style="text-align: center "//pp  采用金属元素标记的抗体来识别细胞表面或内部的抗原,细胞被逐个送入等离子炬中进行离子化,使得标签金属离子释放出来,释放出的金属离子被送入飞行时间检测室中进行分离检测,检测器会精确记录各种离子到达的时间,进而换算出每个细胞中各种金属标签的精确含量。最后,可采用 SPADE、PCA、viSNE 以及 Gemstone 等方法分析数据。/pp style="text-indent: 2em "为啥要研究单细胞水平呢? 因为细胞具有异质性。如同下图,玻璃珠大小均一,似乎都一样。但是一旦赋予色彩,立刻表现出个性化。我们的免疫细胞、干细胞、肿瘤细胞等均具有异质性,通常不能用单一的标志物来区分它们,需要多个标志物同时使用才能将细胞更精细的分群和研究。传统的荧光标记流式细胞分析技术,在各个荧光通道之间通常会有信号的叠加,出现干扰,导致结果不准确。但使用各种金属元素作为标签的质谱流式技术(CyTOF)可以同时检测四十几个蛋白标志物,且无需考虑通道之间的干扰。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/408fd1b0-90ef-402f-8dd9-5f77bab61ea0.jpg" title="111.jpg" alt="111.jpg" style="text-align: center "//pp  以人外周血白细胞分型为例, 流式细胞术同时标记十色以上分析难度较大,我们一起欣赏下质谱流式标记 27 个蛋白标志物的结果:br//pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b6fc56fe-5352-4e1c-a2a7-3d793a0e02be.jpg" title="14.jpg" alt="14.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "27 种抗体染色白细胞,并通过质谱流式技术分析/span/pp style="text-indent: 2em "◆◆strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "质谱流式应用实例/span/strong◆◆/pp  strong粒细胞的发育和功能研究/strong/pp  Evrar 等人利用质谱流式(CyTOF)技术,同时检测 40 个表面标志物的表达情况,对小鼠骨髓样本进行了系统的亚群分析,并细致研究了粒细胞分化过程中细胞的表型和功能变化。作者在骨髓中发现了三种不同的中性粒细胞亚群:具有高度增殖活性的前体细胞 preNeu 亚群,未成熟亚群和成熟亚群, 后两者均由 Pre-Neu 定向分化而来。这三种亚群在粒细胞分化过程中占有非常重要的地位。深入研究表明,C/EBPε 转录因子在巨噬细胞祖细胞分化为 preNeu 的过程中起到重要作用,随着 preNeu 的继续分化,细胞增殖的活性会降低,相反细胞迁移及免疫功能则会逐渐增强。作者利用胰腺癌小鼠模型进行了验证,结果表明,相比肿瘤负荷低的小鼠,肿瘤负荷高的小鼠外周血及肿瘤组织中未成熟中性粒细胞浸润的比例更高一些,而成熟中性粒细胞的比例并没有显著差异。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c4d8a3ef-ab09-4d07-8926-e8e771cde005.jpg" title="15.jpg" alt="15.jpg" style="text-align: center "//ppbr//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "质谱流式结果揭示了具有不同表型特征的增殖性中性粒细胞/span/pp  strong细胞因子检测/strong/pp  Baxter等同时标记了 26 个表面标志物和 14 种胞浆细胞因子,通过不同标志物组合分群并研究不同刺激条件下多种细胞因子的表达,以阐明自身免疫疾病中细胞因子表达水平的改变是如何导致自我耐受受损。  /pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d3fe1793-81ce-435b-94fe-64ec4bbf2350.jpg" title="16.jpg" alt="16.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "SLE 疾病患者的 CD14hi 单核细胞中诱导的细胞因子/span/pp  strong信号通路研究/strong/pp  Treg 细胞和辅助 Th17 细胞分化不平衡会导致自身免疫疾病或炎症反应的发生。厦门大学周大旺教授团队[5] 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 在决定 CD4+ 初始 T 细胞分化为炎症的 Th17 效应细胞并抑制 Treg 调节性细胞分化中发挥着关键作用。深入研究发现,诱导 Th17 细胞分化的两大信号 IL-6 和 TGF-b 下游的转录因子 Smad3 和 STAT3 协同促进 TAZ 基因的转录和表达。TAZ 通过组蛋白乙酰化转移酶 Tip60 降低 Treg 细胞中关键蛋白 Foxp3 乙酰化水平来抑制 Treg 细胞的分化。当缺失 TAZ 或过表达 TEAD1 后,可以大幅提高初始 T 细胞分化为 Treg 细胞的能力。/pp  这项研究阐明了 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。该项研究对多种自身免疫性疾病的发病机理提供理论依据,也为早期诊断和治疗慢性炎症性疾病提供可能的分子标志物和治疗靶标。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b89e5f88-b84a-4cc5-b97f-cde8ef396e94.jpg" title="17.jpg" alt="17.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "Th17 亚组显示出 TAZ 的富集,TAZ 与 Th17 细胞介导的自身免疫疾病相关/span/pp  当然,金属标记可以实现无交叉的多重标记,但是如果抗体种类不能满足需求也是极为尴尬的,Bio-Techne 旗下两大抗体品牌 R& D System® 和 Novus Biologicals® 提供3000+ 种用于质谱流式技术的抗体,满足多种金属标记的需求。/p
  • 宸安生物与欧易/鹿明生物达成战略合作,推进质谱流式细胞技术发展与应用
    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。
  • 宸安生物新一代桌面级质谱流式系统Lunarion宵晖正式发布
    2022年12月26日,宸安生物正式发布了旗下全新一代桌面级质谱流式系统Lunarion宵晖™,将于2023年正式启动交付。 Lunarion宵晖™质谱流式系统将强大的功能凝聚在更小的机箱中,在继承Starion星瀚®高超性能的同时,添加了全自动进样模块及全流路自动清洗系统,并实现了质谱流式产品的小型化、桌面化。 对于Lunarion宵晖™的开发初衷,宸安生物CEO兼研发总监王宇翀博士表示:“Starion星瀚®质谱流式系统在单细胞分析性能上实现国际领先,我们希望Lunarion宵晖™可以能让质谱流式技术以一个更便捷、快速、灵敏的姿态进入到更多的实验室当中。” 同时,他还揭示了Lunarion宵晖™名字的意义及其所承载的美好愿景:“从古至今,我们中国人对月亮都有一种非常深的传统情结,宵晖便是月亮的美称之一。但是在古代,月亮一直都是一个高不可攀的存在。而随着现代人类科技的进步,我们已经能够触碰到之前那些可望而不可及、美好却无法达到的事物。我们便是想通过Lunarion宵晖™这个名字告诉大家,宸安生物会将质谱流式这项国际先进的技术以更高的性能和更低的成本惠及给更多的用户,让高通量单细胞分析变得可望亦可及。”
  • 宸安生物新一代质谱流式Starion发布会成功召开
    2021年10月22日,宸安生物于成都召开的第十四届全国免疫学大会上,举行了名为《Meet the Next Resolution in Medicine》的产品发布会,正式发布旗下最新一代质谱流式系统——Starion星瀚。本次发布会及相关活动将持续三天,数千名国内知名专家学者和学生参与学会。Starion星瀚揭幕仪式 22日中午,发布会现场座无虚席。首先会议特邀嘉宾中国免疫学会理事长吴玉章教授上台致辞,随后宸安生物CEO王宇翀博士讲述了宸安生物的创办理念,并强调科学技术的革新对医疗领域的强大助力。他在演讲中表示:“每次有新的认知工具产生,就会为相应的领域带来全新的认知,进而产生全新的科学突破甚至是全新的学科,更进一步产生在生命健康领域的创新。” Starion星瀚是国内首台全自主研发的质谱流式系统,宸安生物拥包括仪器、配套试剂、降维算法和可视化分析工具的全流程产品线。Starion星瀚系统可通过高通量单细胞蛋白组学与人工智能算法结合的方式,深入分析免疫系统疾病的个体化差异和动态变化,为多种复杂疾病的生物学机制解析、疾病的精准分型、伴随诊断、治疗和药物研发提供科研和临床级的产品与服务。宸安生物CEO王宇翀博士发言 发布会最后,主持人邀请吴玉章教授同王宇翀博士一道为新一代质谱流式系统Starion星瀚揭幕,正式开启宸安生物在单细胞诊断领域新征程。吴玉章教授致辞 本次会议还邀请了多位知名学者进行学术交流。22日发布会现场出席嘉宾有华中科技大学附属同济医院肖敏教授、中山大学胡骏教授和中国科技大学孙成教授,分别通过现场汇报和视频讲述的形式进行了精彩的学术报告,针对CAR-T治疗、肿瘤治疗和肝脏疾病等问题进行深度交流讨论,揭示了质谱流式技术在临床、科研以及药物研发等多个领域中的强大作用。 此外,24日中午宸安生物将在第十四届全国免疫学大会第十一分会场举行卫星会。会议邀请中科院上海营养与健康研究所李清博士后研究员和华中科技大学附属同济医院毛霞助理研究员出席,二位青年学者会进行运用质谱流式系统研究肿瘤免疫问题的成果展示。最后,宸安生物合作伙伴De Novo Software公司的技术应用专家Andrea Valle将以视频形式详细介绍Starion星瀚系统的数据分析过程。肖敏教授(上)、胡骏教授发言 为丰富展会内容,本次展会期间还举办了现场抽奖等活动。抽奖活动在宸安生物展台进行,多项惊喜奖品陆续送出,本次发布会在热烈的气氛中圆满落下帷幕。发布会现场
  • 流式快讯|宸安生物流式质谱通过国家临检中心室间质量评价
    【招商赞助中】第六届细胞分析网络会议,全日程公布!https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icca2023.html正文:2023年5月,宸安生物全资子公司重庆晟都医学检验实验室参加了由国家卫生健康临床检验中心(NCCL)举办的2023年全国流式细胞术-淋巴细胞亚群室间质量评价。此次考核的评估项目共包含CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD3-CD16+CD56+以及CD3-CD19+五项指标。报告显示,宸安生物的旗舰产品Starion星瀚®流式质谱系列以五项指标满分的佳绩通过了本次评估,再次证明了其在实际使用中的卓越检测精度和准度!宸安生物旗下的Starion系列流式质谱系统,结合了流式细胞仪高通量的检测能力和飞行时间质谱的全谱分析能力,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。通过高通量单细胞组学与先进算法的结合,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流式质谱产品和服务。*根据产品型号不同,配置参数有所差异招商中!!【精彩会议Webinar】第六届细胞分析网络会议,全日程公布重磅来袭!全日程公布:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icca2023.html围绕4大主题:【1】类器官与器官芯片【2】单细胞分析技术:微流控、质谱、测序、转录组【3】细胞治疗产品的CMC质量控制分析【4】细胞成像分析技术8月30日精彩等你:https://insevent.instrument.com.cn/t/uus(主办单位:仪器信息网,赞助联系13683372576)
  • 质谱流式细胞术及其在精准医学中研究进展
    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]. Int J Cancer. 2020 146(8):2281‐2295. DOI:10.1002/ijc.32856.6. van Unen V, Hollt T, Pezzotti N, et al. Visual analysis of mass cytometry data by hierarchical stochastic neighbour embedding reveals rare cell types[J]. Nat Commun. 2017 8(1):1740. DOI:10.1038/s41467-017-01689-9.7. Vendrame E, Fukuyama J, Strauss‐Albee DM, et al. Mass cytometry analytical approaches reveal cytokine‐induced changes in natural killer cells[J]. Cytometry B Clin Cytom. 2017 92(1):57‐67. DOI:10.1002/cyto.b.21500.8. Doyle EH, Rahman A, Aloman C, et al. Individual liver plasmacytoid dendritic cells are capable of producing IFNalpha and multiple additional cytokines during chronic HCV infection[J]. PLoS Pathog. 2019 15(7):e1007935. DOI:10.1371/journal.ppat.1007935.9. Shinko D, Ashhurst TM, McGuire HM, et al. Staining of phosphorylated signalling markers protocol for mass cytometry[J]. Methods Mol Biol. 2019 1989:139‐146. DOI:10.1007/978-1-4939-9454-0_10.10. Geng J, Yu S, Zhao H, et al. 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!
  • 国产质谱流式技术进阶之路——宸安生物CEO王宇翀博士
    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 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)
  • Nature:成像质谱流式细胞术发现肿瘤微环境特征预测肺癌结果
    来自麦吉尔大学和多伦多大学等研究人员已经开发出一种方法,可以仅通过一个微小肿瘤组织样本来预测肺癌患者在手术后的发展状况。研究人员将成像质谱流式细胞术与深度学习技术相结合,分析了400 多名来自肺腺癌患者的肺癌样本的肿瘤微环境。肿瘤微环境已被确定为影响治疗进展的异质性来源。通过在空间和单细胞水平上表征肿瘤微环境,研究人员揭示了与临床特征(如生存率)相关的不同细胞状态和特征。正如他们在Nature杂志上报道的那样,他们使用了人工智能来识别肿瘤微环境的某些特征来高精度地预测疾病进展。  Fig. 1: IMC defines the spatial landscape of LUAD.  “总的来说,这些数据表明空间分辨的单细胞转录组在未来可能具有非常大的价值,有助于为个性化的围手术期护理计划提供有价值的信息,以最大限度地减少那些能被治愈的人在治疗过程中产生的毒副作用,或提高那些会复发的人的治愈率”,麦吉尔大学的共同资深作者 Daniela Quail 和 Logan Walsh 以及拉瓦尔大学的 Philippe Joubert 领导的研究人员在论文中写道。研究人员使用 Fluidigm(现为 Standard BioTools)企业的成像质谱流式细胞技术系统,分析了 1996 年 2 月至 2020 年 7 月期间收集的 426 名肺腺癌患者的小组织核心样本。他们使用 35 重抗体组来识别各种细胞他们样本的成分,包括癌细胞本身以及基质细胞、适应性和先天性免疫细胞。研究人员总共检测到超过 160 万个细胞,并发现了 14 个不同的免疫细胞群。他们特别关注免疫细胞群与患者的临床数据之间的关联。例如,肥大细胞与延长生存期有关,虽然它们在非吸烟者和患有早期疾病的患者中更为常见。研究人员进一步注意到某些免疫细胞的频率与特定临床亚组之间的联系—例如,CD4 阳性辅助性 T 细胞在女性患者的样本中富集,她们往往会有更好的总体存活率,而老年患者的肿瘤内 CD8 较少- 阳性 T 细胞。与此同时,他们探索了肿瘤微环境中不同的细胞表型如何与生存相关,例如,发现 H1F1-α 阳性中性粒细胞将会产生不利于生存的环境。观察具有相似局部细胞类型组成的区域(邻近细胞),研究人员进一步指出,不同的组织结构与生存差异有关。例如,富含 B 细胞的邻近细胞与存活显着相关,尤其是 CN-25 邻近细胞,它也富含 CD4 阳性辅助性 T 细胞。通过应用深度学习方法,研究人员发现他们生成的空间信息可以改善对临床结果的预测。他们报告说,创建的模型(包括空间信息)预测进展的准确率高达 95.9%,而基线评分的准确率为 75%,而且他们仅仅使用了一个 1 mm²的肿瘤样本。此外,研究人员使用成像质谱流式细胞术分析了 60 名原发性肺腺癌患者的单独验证队列,并在数据集中发现该模型以 94% 的准确度预测进展。研究人员将他们模型的预测能力追溯到六个标记的组合:CD14、CD16、CD94、αSMA、CD117 和 CD20。总体来讲,准确率为 93.3%,精密度和召回率为 95.6%。研究人员写道:“我们的研究结果代表了对使用临床和病理变量的现有预测工具的重要进步,并且可以更有效地利用不断增长的围术期辅助系统来改善癌症结果。”  来源:  1.Sorin, M., Rezanejad, M., Karimi, E. et al. Single-cell spatial landscapes of the lung tumour immune microenvironment. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05672-3.  2.基因网
  • 质谱流式描绘出手术后病人康复的指纹图谱
    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.
  • 填补国产流式质谱技术研发空白,临床应用前景大有可为——访宸安生物CEO王宇翀
    仪器信息网讯 2023年5月18日,中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)在北京雁栖湖国际会展中心隆重召开。当晚, ACCSI2023“仪器及检测3i奖颁奖盛典”盛大举办,上海宸安生物科技有限公司(以下简称“宸安生物”)斩获2022年度科学仪器行业成长潜力企业奖。会议期间,仪器信息网特别采访了宸安生物CEO王宇翀,请他就流式质谱技术的发展及应用现状进行分享。王宇翀 宸安生物CEO王宇翀,2012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。以下是视频采访详情:仪器信息网:恭喜宸安生物荣获“2022年度科学仪器行业成长潜力企业”,请发表获奖感言。王宇翀:非常感谢仪器信息网对宸安生物的认可。宸安生物作为一个生命科学仪器产业“新兵”,还有很长的路要走,也请大家继续鼓励支持,我们也将一如既往的努力为广大用户提供具有先进性的生命科学和医疗技术工具。宸安生物荣获仪器及检测3i奖—“2022年度科学仪器行业成长潜力企业”获奖理由:作为全球领先的单细胞诊断公司,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,提供高分辨率生命科学研究工具和临床诊断平台。宸安生物自主研发生产的流式细胞质谱仪,填补了国内自主研发流式质谱技术的空白,并且已于2023年3月获得国家医疗器械Ⅱ类注册证,成为全球第一家可用于临床诊断的流式细胞质谱仪,是首个可以在临床领域销售的流式细胞质谱仪。仪器信息网:作为国内首家流式质谱厂商,请介绍宸安生物的流式质谱产品创新特点及市场定位,目前主要应用于哪些领域?王宇翀:流式质谱是一项结合了流式的试剂方法学和质谱分析方法学的先进技术,作为新一代细胞流式技术,可通过质谱系统对质量标签进行定量,从物理水平解决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。在生命科学研究、新药开发以及临床诊断当中都有相应的应用,例如: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。特别是在单细胞水平对于高灵敏度、高分辨率的靶向蛋白质组学分析具有独特优势。目前宸安生物也在与国内外领先的科研院所、临床机构以及药物研发企业进行积极深入合作,希望进一步推动流式质谱技术在上述领域中的应用。宸安生物单细胞流式质谱系统Starion星瀚®(左)和Lunarion宵晖TM(右),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。(点击查看)仪器信息网:当前流式质谱技术处于何种发展阶段?王宇翀:流式质谱技术从2015年真正被商业化,至今已有八年时间。但是作为一种质谱技术,它还处于技术发展早期,仍有很多发展不成熟的地方,在灵敏度等设备性能方面以及底层器件设计等硬件方面还有待提升,因此这项技术还有很大的发展成长空间。特别是在近些年,随着单细胞技术以及靶向蛋白质组学研究的兴起,流式质谱技术在解决现有的生命科学问题和药物开发的需求方面展示了独特的优势。仪器信息网:对流式质谱这项技术的未来发展有何展望?王宇翀:首先,宸安生物作为国产生命科学仪器以及医疗技术的提供商,希望能够为生命科学领域及临床医学的用户同时提供性能和效率两方面的提升。就流式质谱仪器的发展而言,不仅将进一步保证灵敏度更好,分辨率更高,检测限更低,同时也将在样本前处理、检测高通量应用方面以及整体方案自动化方面做进一步尝试,从而真正解决用户端切身的问题,提高整个领域的技术水平。仪器信息网:今年3月,宸安生物的流式细胞质谱仪取得医疗器械注册证获批上市,成为全球首台应用于体外诊断领域的流式质谱仪。请分享宸安生物在临床诊疗领域的下一步发展规划。王宇翀:非常荣幸能够拿到全球首证,我们一直相信流式质谱技术在临床具有广谱且高效的应用需求。就现阶段而言,宸安生物与基石用户已经进行早期一系列尝试,涵盖了血液病、自身免疫疾病、感染疾病以及肿瘤等应用领域。整体可分为两类应用场景,第一类是在细胞分析层面的多指标检测,为用户提供更全面、更深入的单细胞功能及分群的重建。另外一类,是基于微球靶向蛋白质组学的分析,相较于现有的方法学,不论在灵敏度还是通量上都有较为显著的提升。与此同时,宸安生物本身也在尝试开发一些更具创新性的产品,去满足目前临床可能没有被满足的需求。 长足进步的流式质谱技术 解析单细胞异质性及相互作用是研究复杂生命过程的基础。随着检测分析技术和分子生物学工具的发展,准确定量分析单细胞中复杂、痕量、大动态范围的生物分子逐渐成为可能。特别是基于质谱原理的单细胞分析技术,充分发挥了质谱高灵敏度、高准确性以及高通量的特性,在近年来得到长足进步。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。ACCSI2023期间,王宇翀受邀参加了仪器信息网主办的"精准诊断技术创新成果应用对接"论坛并分享题为《新一代高通量单细胞靶向蛋白组学平台流式细胞质谱系统》的报告,重点介绍了流式质谱技术在深度解析人类免疫系统图谱中的应用,全面阐述了宸安生物新一代高通量单细胞靶向蛋白组学平台流式细胞质谱系统的技术优势、检测流程以及应用场景等,并分享了流式细胞质谱系统用于肿瘤免疫治疗的患者分层和疗效预测、CD8+TIL抗原表位筛查以及新冠疫苗的药效检测等领域的应用案例。流式细胞质谱仪Polaris Starion M1.0(点击查看)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。会后,王宇翀表示单细胞流式质谱系统作为强大的研究工具将会以更高的分辨率、更高的通量和颗粒度进入到临床、科研及药物研发的应用中。 后记:近些年,笔者见证了越来越多的国产生命科学仪器厂商在各个赛道崭露头角,并不断壮大的过程。尤为令人可喜的是,在高度垄断的流式细胞仪赛道中,宸安生物利用自主研发技术,在国产质谱流式领域拔得头筹,填补了国内自主研发流式质谱技术的空白。在早前的交流中,王宇翀曾就表示中国流式细胞仪、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。回顾国产企业面临的人才挑战时,他表示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,越来越多的优秀人才愿意投身到国产流式技术的发展事业当中。(采访报道:刘立东)
  • 全谱直读 | 谱育科技EXPEC 7910 质谱流式细胞仪,问世首秀@BCEIA
    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
  • 930万元!中科院单一采购富鲁达流式质谱仪
    8月11日,中国科学院肿瘤与基础医学研究所单一采购富鲁达流式质谱仪,预算930万元。  采购人: 中国科学院肿瘤与基础医学研究所(筹)  项目名称: 流式质谱仪  拟采购的货物或服务的说明:  标的名称: 流式质谱仪  数量: 1  预算金额(元): 9300000  单位: 台  拟采购的货物或服务的预算总金额(元): 9300000  采用单一来源采购方式的原因及说明: 该流式质谱仪购置要求整合组织成像和质谱流式两种技术,支持最多135个检测通道,75-809道尔顿高通量,可同时进行金属标准的抗体以及生物大分子标记物检测,据目前市场了解,可满足该寄出医学研究所需的数据类型和数据量以及单细胞水平精度的仅有Fluidigm公司一家生产,建议采用单一来源采购方式。  拟定供应商信息  名称: 杭州易科诺生物科技有限公司  地址: 杭州市经济开发区财通中心1006室质谱流式单一来源论证.pdf
  • 福建医科大单一采购1套质谱流式细胞仪
    p  近日,福建医科大学质谱流式细胞仪采购项目拟采用单一来源采购方式进行采购。/pp  据悉,质谱流式细胞仪主要用于对单个细胞的多参数分析(30个以上),且通道间没有互相干扰。可对骨髓、外周血等复杂细胞群体的免疫表型、信号通路、细胞功能等方面进行全面、精细、深入的研究分析 可以应用于细胞生物学、分子生物学、免疫学、血液学、药物研发、临床诊断等方面的研究。/pp  本次拟采购的质谱流式细胞仪主要用于临床肿瘤样本的免疫细胞亚群分析及新治疗靶点的筛选和鉴定。传统的基于荧光的流式细胞仪受到荧光基因发射光谱重叠等物理限制,所能检测的通道数量有限(不超过20个,一般少于12个),无法满足对免疫细胞亚群的精细分析 由于不同通道的信号之间相互干扰(串色),检测时需要计算和调节补偿,检测通道有限和串色问题所需的样本量大,无法达到对肿瘤组织浸润的免疫细胞亚群精细分析的需求。/pp  质谱流式细胞仪利用金属元素作为检测的手段,实现对单个细胞的多参数分析且通道间没有相互干扰,所需样本量少,可对肿瘤组织、外周血等复杂细胞群体的免疫表型、信号通路、细胞功能等方面进行全面、精细、深入的研究分析。/pp  该项目拟定的唯一供应商为Fuildigm公司。据了解,Fuildigm是全球唯一一家拥有质谱与流式细胞仪联用技术专利的公司,目前市场中尚无其他合适替代产品,因此该项目“必须采用单一来源方式采购该设备”。/p
  • 质谱流式技术在消化道病毒和人乳头瘤病毒研究中的应用
    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
  • 单细胞质谱流式技术解析生物材料体内免疫应答
    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
  • 浙江省“尖兵”研发攻关计划项目“流式质谱细胞分析技术”启动会暨实施方案研讨会顺利召开!
    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。
  • 3i流式快讯|普罗亭质谱流式细胞分析仪获批医疗器械注册证
    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
  • 富鲁达公司又一质谱流式单一来源采购公示
    p style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "strong仪器信息网讯 /strong中国政府采购网在2020年3月11日发布了一则“浙江省肿瘤医院关于质谱成像流式细胞仪项目单一来源论证公示”的信息,该项目拟定的唯一供应商是Fluidigm/富鲁达(上海)仪器科技有限公司。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "据仪器信息网编辑了解,Fuildigm是全球唯一一家拥有质谱与流式细胞仪联用技术专利的公司。此前在2016年时中国政府采购网就曾发布关于富鲁达质谱流式细胞仪的单一来源采购公示信息,4年时间过去,浙江省肿瘤医院发布的单一来源采购申请为“ 美国Fluidigm公司研发的质谱成像流式细胞分析系统(Helios系统)具备同时检测上百万个单细胞上的最多135个蛋白质分子的技术,并且灵敏度低至单细胞水平。目前全球市场上没有同类技术的产品,建议采取单一来源方式进行采购。”/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/7440e0f6-9dbb-431f-a4c7-a15ccdf20b64.jpg" title="截屏2020-03-12上午10.12.59.png" alt="截屏2020-03-12上午10.12.59.png"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6e0e2383-8cc1-415a-8a95-34a388ca4bec.jpg" title="截屏2020-03-12上午10.19.09.png" alt="截屏2020-03-12上午10.19.09.png"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "虽然该系统价格方面稍高(具体可查询招标网站信息或与供应商联系),但由于其在单细胞分析等生命科学研究方面的技术进展,质谱流式细胞仪目前已在国内多家院校和科学研究所得到应用。/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "strongspan style="font-size: 16px font-family: 隶书, SimLi "关于富鲁达/span/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: 隶书, SimLi "Fluidigm(纳斯达克:FLDM)是一家集研发、生产和销售与生命科学相关的样本制备和分析仪器的高科技型公司,主要针对的市场包括质谱流式检测、高通量基因组学和单细胞基因组学研究,并面向全球领先的学术科研机构、临床研究实验室、制药企业、生物技术和农业生物技术公司提供销售服务。产品基于公司专利的微流控技术和多参数质谱流式技术设计开发,旨在提供高质量数据的同时大幅简化实验流程,提高实验通量,降低实验成本。Fluidigm旗下产品仅供研究使用,不用于临床诊断。/span/ppbr//p
  • 一招鲜!质谱流式细胞仪采购“无觅处”
    p span style="FONT-FAMILY: times new roman" strong仪器信息网讯/strong 中国政府采购网在2015年12月和2016年6月分别发布了同一则“福建医科大学单一来源采购质谱流式细胞仪”的公示信息,该项目拟定的唯一供应商是Fluidigm/富鲁达(上海)仪器科技有限公司。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  据仪器信息网编辑了解,Fuildigm是全球唯一一家拥有质谱与流式细胞仪联用技术专利的公司。“由于采购内容无其他合适替代产品,只有唯一的供应商提供服务,符合《中华人民共和国政府采购法》第三十一条规定,可以采用单一来源方式采购该设备。”虽然价格方面稍高(具体可查询招标网站信息或与供应商联系),但由于其在单细胞分析等生命科学研究方面的技术进展,质谱流式细胞仪目前已在国内多家院校和科学研究所得到应用。/span/p
  • Fluidigm发布新一代流式质谱CyTOF XT——仅一管样本,可完成50+标志物多参数分析
    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。”
  • 950万!浙江大学组织成像质谱流式系统采购项目
    一、项目基本情况项目编号:HSZB-2024-158项目名称:组织成像质谱流式系统预算金额:950.000000 万元(人民币)最高限价(如有):950.000000 万元(人民币)采购需求:标项标项名称数量预算金额(万元)简要服务需求备注1组织成像质谱流式系统1套950组织成像质谱流式系统,具体详见招标文件。允许进口合同履行期限:合同签订之日起2个月内本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年03月13日 至 2024年03月20日,每天上午9:00至11:30,下午13:30至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:浙江豪圣建设项目管理有限公司(杭州市拱墅区大关路 179 号远洋国际 A 座 17 楼 1706 室)。方式:①介绍信或法人授权书;②被授权人身份证正反面;③营业执照副本。(如邮件报名需附上报名费汇款单,备注报名单位名称、采购编号。单位名称:浙江豪圣建设项目管理有限公司;开户银行:上海浦东发展银行股份有限公司杭州和睦支行;帐号:95160154800000653。并将上述材料的复印件电子版发送至邮箱1269616844@qq.com)。 售价:人民币500元,售后不退。 支付方式:公对公电汇、转账、网上支付 说明:本项目招标文件发售截止时间之后有潜在投标人提出要求获取招标文件的,采购代理机构将允许其获取,但该投标人如对招标文件有质疑的应在规定的质疑期限内提出。售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:浙江大学     地址:杭州市西湖区余杭塘路866号        联系方式:吴燕0571-86982952、0871-87315203      2.采购代理机构信息名 称:浙江豪圣建设项目管理有限公司            地 址:杭州市拱墅区大关路179号远洋国际A座17楼1706室            联系方式:刘德坤、曹剑斌、陈敏娇0571-56321030、87981527            3.项目联系方式项目联系人:刘德坤、曹剑斌、陈敏娇电 话:  0571-56321030、87981527
  • 流式质谱临床应用开拓者——仪器信息网实地走访宸安生物
    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学界共识。这就对细胞分析工具的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。在这样的背景下流式质谱技术应运而生。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。近日,仪器信息网走访了国内首家流式质谱系统研发制造企业——宸安生物,与宸安生物医学事业副总裁王心竹博士等专业人士进行了深入交流。中:宸安生物医学事业副总裁王心竹博士 左二:仪器信息网生命科学主编 李博宸安生物成立于2016年,是一家领先的单细胞精准诊断科技公司。作为国内首家、国际上第二家流式质谱系统研发制造企业,专注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与先进算法的结合,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。自流式质谱技术商业化以来,由于其高昂的进口价格和烦琐的维保售后过程,导致其应用面很窄,目前仅用于科学研究。但宸安生物Starion星瀚®和Lunarion宵晖TM的成功研发上市,标志着流式质谱技术正式开启新的应用领域——临床诊断!据了解,Starion星瀚®作为国产第一台单细胞流式质谱仪,先于进口品牌实现了临床水平的稳定性和易用性,其检测结果与荧光流式数据高度一致,率先实现该技术平台的临床化应用。Polaris Starion M1.0流式细胞质谱仪(注册证编号:苏械注准20232220387)生物医学发展以创新分析工具为驱动据悉,宸安生物CEO王宇翀博士在学术期间受导师的启发,意识到生命科学是以发现工具为驱动力的学科。这也是宸安生物研发流式质谱的初衷。王心竹博士介绍道:“宸安生物团队在组建之初做了非常多的市场调研,但最终锁定研发单细胞诊断和分析工具——流式质谱技术。”宸安生物仅用了3年的时间就自主研发出了国内首台流式质谱仪,王心竹博士表示:“我们是从最基本的物理学原理出发去设计整套流式质谱平台”。2021年4月,宸安生物的Starion星瀚®️流式质谱系统以满分的成绩通过了国家卫健委临检中心举办的淋巴细胞亚群室间质量评价。除此之外,本次走访了解到宸安生物推出的流式细胞质谱系统Starion星瀚®、Lunarion宵晖TM采用金属标签标记抗体,以粒子质荷比信号强度作为检测指标,既克服了荧光流式光谱信号重叠的问题,又突破了荧光检测通道的限制,理论上能够实现超过135个检测通道。同时,宸安生物的流式质谱系统在灵敏度、分辨率上实现大幅提升,可以精确地反映出细胞基于靶蛋白丰度的各种细胞群体的表型和功能,实现了超越现有方法学的检测性能。为了满足更多客户的需求,让流式质谱技术以更高的性能和更低的成本惠及给更多的用户,落地下沉市场。宸安生物于2022年12月26日发布了旗下全新一代桌面级质谱流式系统Lunarion宵辉™,。王心竹博士提到:“Lunarion宵晖™桌面级流式质谱系统添加了全自动进样模块及全流路自动清洗系统,将更多的功能凝聚在更小的机箱之中,相较Starion星瀚®体积缩小了40%,使其支持更多装机环境。”流式质谱临床应用前景广阔谈及流式质谱的未来新应用领域,王心竹博士在采访中谈到:“流式质谱由于其技术独特性,可以轻松实现单次40个指标以上的单细胞高维分析,无需选择特殊波段荧光素,并且无需分多次进样相较于现有的方法学更加容易实现标准化,因此在临床上拥有更广泛的应用性。”宸安生物为流式质谱技术打开了通往临床的大门。未来在血液病检测、免疫功能监测和细胞因子检测等方面应用前景广阔。随着流式质谱技术的不断进步,应用场景的不断拓宽,技术的日益普及,有望成为临床检验的重要工具。王心竹博士在采访中表示:“从临床端来看,我认为流式质谱技术在血液系统疾病诊断领域会最先达成共识。流式质谱技术可以对血液病患者的血液或骨髓样本中白血病相关免疫表型深度分析,对白血病诊断分类、病情监测和预后评估等方面提供重要参考依据。”宸安生物流式质谱的研发成功打破了国外企业在流式质谱行业的垄断,为用户提供了更多的选择空间,也为精准医疗提供了技术支持。国家对生命科学领域的政策支持也为流式质谱技术的市场下沉提供了助力。持续研发优化产品,挖掘更多应用价值流式质谱数据的解读还面临许多挑战,面对复杂的流式数据,是对使用者进行培训还是优化仪器?王心竹博士表示:“由于肿瘤细胞的异质性和免疫系统的复杂性,血液系统疾病诊断长期依赖形态学观察,其准确性无法满足临床的需求。流式质谱技术在高维数据产出,数据标准化、灵活性方面具有的独特优势,流式质谱技术可以应用先进的数据分析方法和先进算法,轻松实现一个检测方案完成血液病的初筛诊断,数据通用且可重复,促进了跨越实验室的合作和数据共享。”关于流式质谱技术在未来临床应用上的发展方向,王心竹博士补充道:“近年来临床上越来越多地关注精细免疫分析,许多顶尖三甲医院会基于六色抗体细胞进行免疫分析,但通过流式质谱技术可以轻松实现40个指标的检测,这样就可以区分五六十个细胞亚群在不同的疾病里面分别代表什么意义,这也是我们现在想去做的工作。”对于现有产品的改进方面,王心竹博士表示:“目前,临床样本通常需要经过复杂的预处理步骤,预处理的复杂性可能导致样本的损失和处理过程中的变异性。为了尽可能减少人工操作产生的误差和损耗。样本前处理自动化是未来流式必须要回答的问题,也是临床检测的刚需,这也是我们正在研发的项目之一;未来,我们会持续产品研发,以客户临床、科研需求为出发点,为客户提供更多具有实际应用价值的产品和服务。”目前,宸安生物已全面启动商业化,未来将不断加强技术创新和产品研发。通过不断优化,使流式质谱技术实现标准化、精细化、自动化,让它能更好的为生命科学及医疗健康领域服务,正如王心竹博士说的那样:“希望未来宸安生物的流式质谱系统能够服务于更多客户。”
  • 从科研到临床,质谱流式那些事儿|第五届流式细胞网络会议iCFCM2023
    2001年,科学家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。质谱流式技术(Mass Cytometry)也称为飞行时间流式细胞仪 (CyTOF),融合了流式细胞仪的实验平台和元素质谱,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。本届流式细胞网络大会特别设立【质谱流式技术及应用】分会场,来自多家知名高校、科研院所、医疗机构专家交流关于质谱流式技术在基础科研、临床医学中的应用进展。 部分精彩报告预览 报告题目:质谱组织成像技术结合MHC四聚体染色观测抗原特异性T细胞报告嘉宾:付国厦门大学 医学院 教授【摘要】 抗原特异性T细胞在抗病毒和抗肿瘤免疫反应中发挥着至关重要的作用。它们的数量,分布和功能是重要的检测指标,特别是它们在组织原位的状态可以帮助研究人员对免疫反应进行评估。现有的免疫荧光显微镜观察方法可检测的通道数目有限,无法提供高维度的分析。我们尝试利用质谱组织成像技术的高维度特点结合MHC四聚体对抗原特异性T细胞进行原位染色和检测,初步证明了这种方法的可行性和应用价值。报告题目:质谱流式技术--从基础科研到临床应用报告嘉宾:季庆华 浙江普罗亭健康科技有限公司 技术总监【摘要】 质谱流式技术作为一种全新的流式技术,采用了金属同位素来标记抗体,并通过飞行时间质谱来检测金属同位素的含量。每种金属同位素作为一个检测通道,通道之间互不干扰,避免了补偿计算的误差,可实现数百万个细胞的超多参数同步检测,可以帮助临床更深入地了解机体的免疫状态,辅助疾病的诊断及疗效检测,指导临床治疗方案。报告题目:单细胞蛋白检测系统研制及临床应用报告嘉宾:丁显廷 上海交通大学 特聘教授【摘要】 蛋白是生命活动的物质基础。在单细胞水平开展多重功能蛋白的精密测量,能够揭示细胞间异质性,还能充分利用稀有珍贵生物临床样本,是体外诊断、精准医学、生命基础科研、新药创制等领域不可或缺的基础技术能力。单细胞的痕量蛋白捕获富集、微量精准特异检测、高维蛋白互作分析,是单细胞蛋白研究领域三个必不可少、紧密关联、层层递进的研究方向。捕获富集需要材料科学和微纳制造的创新、微量定量检测需要分析化学和机械工程的攻关、互作分析需要生命科学和临床医学的基础。报告将讨论近期的一些科研进展和临床应用。报告题目:质谱流式技术在CAR-T细胞治疗中的最新应用进展及样本制备、数据分析技巧分享报告嘉宾:原丽华 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 高级工程师【摘要】 质谱流式技术作为新一代的单细胞蛋白质组学工具可以在更高维度上对免疫系统进行解析,已经应用在肿瘤免疫、感染免疫等众多领域。在CAR-T细胞治疗回输后免疫系统重建评估和免疫监测方面也可提供有效的临床信息,帮助改善临床转归。本次报告结合我们在质谱流式样本制备、上机检测、数据分析和后期维护中的一些体会和大家做一个分享。报告题目:Integrated Spatial Multi-Omics Analysis Reveals Regional Features and cGAS Pathway Involvement in HCC Response to Combined TACE and ICB Treatment: A Clinical Trial Study报告嘉宾:盛剑鹏 浙江大学 特聘研究员/副研究员【摘要】 Hepatocellular carcinoma (HCC) remains a significant clinical challenge due to the complex tumor microenvironment and limited responses to treatments. In this clinical trial study, we developed a comprehensive spatial multi-omics framework, encompassing spatial proteomics, spatial transcriptomics, single-cell RNA sequencing (scRNA-seq), and bulk transcriptomics, for HCC clinical trials involving combined Transarterial Chemoembolization (TACE) and Immune Checkpoint Blockade (ICB) treatments. This approach enabled the identification of opposing regional and interactional features influencing HCC response to TACE and ICB therapies. We observed that responsive and non-responsive features coexist before treatment, but successful TACE and ICB therapy enrich regional anti-tumor features through the cyclic cGAS pathway after treatment. Furthermore, we employed a Graphical classification model based on spatial similarity to predict HCC response to the combined treatment. Our findings provide valuable insights into the complex interactions and pathways that determine HCC treatment outcomes, paving the way for improved therapeutic strategies and personalized medicine. 此外,浙江普罗亭健康科技有限公司也将在本会场围绕质谱流式细胞仪从科研应用到临床应用的发展进程。以上仅为部分报告嘉宾预告,更多精彩内容请查看会议页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icfcm2023/ iCFCM 2023 交流群 温馨提示:1) 报名后,直播前助教会统一审核,审核通过后,会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后,会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接,输入报名手机号,即可参会。会议海报
  • 1100万!流式质谱和成像质谱仪(CYTOF)采购项目单一来源采购审核前公示
    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
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