多色流式分析技术比较

随着激光器配置的增加和新型染料的上市,流式分析已经从早期的单激光2色,2激光6色发展到现在3激光13色甚至更高。

通过标记更多的荧光染料,我们可以检测细胞表面标志物或胞内分泌标志物探索细胞功能,并鉴定稀有细胞类型。然而,由于传统流式技术的限制,多色流式实验的开展还存在诸多困难:

1. 需要配置多激光(5激光)才能检测15色以上,成本高

2. 染料之间的补偿干扰大,实验设计要求高

3. 现有的染料可以满足多色实验搭配需求

4. 无法保证所有检测通道的高灵敏度

面对这一现状,来自Cytek公司最新研发的AuroraTM光谱流式细胞仪,通过其革命性的设计,使科学家不再受限于传统流式细胞技术,可以轻松开展多色流式实验。这一切是因为AuroraTM使用专利光波分复用技术,可以检测荧光染料从400nm到900nm的全部发射谱征;使用专利解析技术,即使发射光谱重合度很高的两个荧光染料,也可以轻松区别。同时借助全新设计的专利光路系统和电子信号处理系统,可以保证高灵敏度和分辨率。其主要特点如下:

与传统流式区别在于,不再是仅仅检测某一段区域的光谱发射波峰,而是检测并收集荧光被所有激光激发后在400-900nm内的全部发射谱征信息。这样就能够收集更多的信息(如同指纹一样),可以轻松区别在传统细胞仪上由于发射波峰高度重叠而无法同时使用的染料。(见下图)

传统流式细胞仪的发射波峰检测方式(波峰重叠)

AuroraTM 光谱流式细胞仪检测染料的独特发射谱征(清晰区分)

(横坐标为发射波长,纵坐标为荧光强度)

AuroraTM的这一创新技术带来的最大优势就是,我们在做多色实验选择荧光染料时更加灵活。原来在传统流式细胞仪上无法同时搭配使用的染料,现在都可以同时使用。

 

可以任意选择荧光染料,不受光谱重叠限制

下表为目前在AuroraTM 3激光系统上可以使用的染料列表

从上述的列表中选取20种染料搭配相关抗体,从下表可以看到,在传统流式细胞仪上,这些染料高度重叠,无法进行实验。

AuroraTM 20色组合实验数据

(详细信息请参考彩页)

 

三种不同技术比较表

Cytek Aurora™ Merck ImageStream CyTOF
产品概况 Aurora使用全新的技术,可以检测荧光染料从400-900nm的全发射光谱,使用专利解析技术,即使发射光谱重合度很高的两个荧光染料也可以轻松区别。同时借助全新设计的专利光路系统和电子信号处理系统,可以保证高灵敏度和分辨率。 在传统流式荧光信号强度参数基础上,提供量化成像参数用于不同细胞群体的分析。 CyTOF质谱流式细胞仪率先使用金属元素做为流式抗体、染料的标志物,利用质谱对标记细胞进行定量检测。
突出特点 Aurora采用光谱专利解析技术,无需调节光谱之间的补偿,既继承了传统流式的特点又打破常规,实现3激光51通道的革命性跨越。 ImageStream仪器设计重点偏向细胞成像,把流式的液流聚焦分离成单细胞技术和细胞荧光显微成像技术结合起来,通过细胞形态学观察,进行圈门。 CyTOF通过与质谱技术相结合,采用金属元素标记物,再用流式细胞原理分离成单个细胞,获得单个细胞的原子质量谱,再进行数据转换实现细胞检测
细胞分析 Aurora可沿用传统流式细胞分群圈门经验,各细胞群体分布情况比较固定,再结合其超高的灵敏度,即使是弱阳性信号也能进行精确区分。 ImageStream可结合细胞形态综合参考进行圈门,但与传统流式圈门结果相差不大,可作为一个辅助和验证性工具。 CyTOF采用金属元素标记,细胞亚群等群体分布与常规流式变化较大,不易确定目标细胞群。
操作便捷 Aurora专用的SpectroFlo软件让你可以方便快捷的进行QC、实验设定、数据分析等,并带有荧光染料库,让你操作轻松上手 ImageStream操作界面中,偏向于细胞形态展示,流式图像和数据的多样和灵活性欠缺,且数据量大,速度慢 CyTOF把流式与质谱技术结合起来,复杂的数据转换,仪器成本较高,使用困难
检测通道 Aurora单激光可以配置16个检测通道,5激光系统可以达到80个荧光检测通道 ImageStream最多12个通道,>12色的实验就无法进行 CyTOF虽检测通道数达到120个,但目前用来标记抗体的金属标签仅有30余种。
荧光染料选择 可以任意选择荧光染料搭配,灵活程度高,多色实验成本低 受传统流式技术限制,染料选择困难,根本无法满足多色流式需求。 只能使用特殊的金属标记抗体,成本昂贵,选择有限
性价比分析 Aurora诠释了流式革命性进展,实验分析更精细,这是传统流式无法实现的,超高的性能和公平公正的价格实现超高性价比。 ImageStream最高12个检测通道。辅助细胞成像技术,性能方面表现出后劲不足,价格比普通流式和荧光显微镜总价高出很多,性价比平平。 仪器硬件昂贵,后期使用耗材和试剂成本高,性价比低。
灵敏度 采用新的半导体检测器,光电转换效率是传统流式的10倍,而噪音则只有十分之一,具有超过灵敏度。 使用CCD作为检测器,灵敏度极差。 将细胞破碎之后进行分析,已经不是从完整的细胞功能角度研究,更类似于质谱检测方法,无法比较灵敏度。

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