聚焦前沿•科研仪器系列讲座（十三）全光谱流式细胞仪•全光谱空间生物学分析系统
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发布时间：2022-05-09 18:16:34
2022年4月26日，科技中心基础研究部临床医学研究所举办了题目为“全光谱流式细胞仪和全光谱空间生物学分析系统”的学术讲座。讲座由刘轩和王在老师组织举办。本场讲座邀请到Cytek公司生物应用科学支持郑小满和AKOYA生物科学公司禹盈卮，分别进行介绍讲解。
全光谱流式细胞仪
传统流式细胞仪利用二向色镜和带通滤光片对发出的荧光进行分割和滤除，其局限性在于，即使方案经过精心设计，也无法避免荧光串色、自发荧光等问题。因此，使用的荧光染料数量越多，荧光染料的限制性就越大，导致无法区分光谱相似的荧光染料，严重限制了荧光染料的选择和多色分析能力。
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Cytek全光谱流式细胞仪突破了传统的仅检测荧光光谱波峰附近狭窄范围信号的方式、每个通道只检测一色标记的限制，采用专利的光学检测器阵列（CWDM）来获取真实和完整的全光谱荧光信号，紫光-蓝光-红光检测区域分别设置了16-14-8个检测通道。
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当多种荧光素同时被检测时，仪器可利用先进的Unmixing算法，依据每种荧光素各自的光谱特征，自动和实时地解析出混合荧光信号里各荧光素的强度，即使极为相似的荧光染料也能很好地被区别开。在解析数据时，软件调用数据库里已存储的荧光素光谱作为参照光谱，无需每次准备单标对照。此外对于生物实验样本的自发荧光，光谱流式可以将其作为独立的荧光光谱参数进行解析拆分，从而去除细胞自发荧光的影响。目前的Cytek全光谱流式细胞仪可达到5激光64个荧光通道，已应用在肿瘤免疫、抗感染免疫以及炎性疾病研究中。
全光谱空间生物学分析系统
传统组织切片染色利用偶联荧光染料的抗体靶向抗原进行显色，但囿于一抗种属来源问题，目前组织常规标记最多只能做到四至五种颜色，因此如何突破多重组织标记，一直是困扰研究者的难点。利用独特的染色技术和全光谱成像分析技术，Akoya Biosciences的超多重靶标空间原位分析系统克服了上述技术难点。其拥有专利Opal荧光染料，利用酪胺信号放大技术（TSA，Tyramide Signal Amplification）实现免疫染色：二抗偶联的HRP催化过氧化氢产生游离氧，使Opal染料转变为活性中间态，结合在抗原附近蛋白的酪氨酸残基上。在洗脱一抗、二抗后，通过循环染色技术实现组织原位的多重标记，从而规避一抗种属来源问题，目前最多可在单张石蜡切片上实现九色标记。
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在荧光信号检测方面，PhenoImager多光谱成像系统通过内置液晶可调谐滤波器，间隔10-20 nm连续拍摄，可实现420 nm-770 nm波段全自动光谱扫描。
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在信号分析方面，自动图像分析软件包inForm可基于光谱拆分算法，解析染料信号，规避多色标记中的串色问题。该系统不仅可以检测染料信号，也可检测并扣除样本自发荧光，使染色分析更加准确。此外，inForm软件可智能识别特定形态组织区域(肿瘤/基质)，进行组织标本染色信号强度定量分析、染色区域面积计算分析、阳性细胞数目检测或定量病理评分等，结合仪器的切片全景扫描功能，实现快速、高通量的多重病理切片染色分析。
供稿：刘轩、王在
审校：向青、陈志华
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