国际基因组学研究中心引进的质谱流式仪(Starion,POLARIS),于2023年5月正式投入使用。Starion质谱流式仪采用质谱流式技术,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,离子云随后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。
质谱流式(Mass cytometry)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。质谱流式作为定量手段的优势在于其高分辨率,并且克服传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题。质谱流式仪理论上最多可提供140个检测通道,可以同时对更多的细胞特征进行分析。通过标记稳定的重金属标签,质谱流式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。与单细胞RNA测序相比,质谱流式技术能够获得蛋白水平的信息,价格也更便宜。
细胞表面的蛋白通常用作细胞特异的标志物,由于这些分子参与重要的生物学过程,因此对它们的定量可以为细胞行为研究提供更多的信息。质谱流式技术可以同时检测40个以上参数,描绘包括信号通路配体、受体以及黏附分子等多个表面分子的动态图谱,获取信号通路中驱动基因表达的转录因子表达谱以及蛋白磷酸化的状态。总而言之,质谱流式技术有助于获得单个细胞对微环境产生应答信息的过程,还可以在单细胞水平从大的细胞群体中鉴定出新的细胞亚群或者稀有细胞群体。
质谱流式技术对比传统荧光流式