1. 质谱流式细胞技术基本原理

质谱流式细胞术（Mass Cytometry，CyTOF）是一种将流式细胞术和质谱分析术结合在一起的新技术。这种新的技术可以在单细胞水平同时对50种参数进行分析，其中包括蛋白质、核酸和小分子。这项技术同时具备了流式细胞术的高速和质谱仪的高分辨率，是未来单细胞研究领域中的一个重要工具。

质谱流式是通过重金属同位素标记的特异性抗体来标记细胞内部和表面的蛋白，标记好的细胞会通过流式细胞术分离为单个的细胞，之后进入等离子炬进行离子化，单细胞形成的离子云进入到飞行时间质谱仪中，从而检测出每个细胞所携带的金属标签的种类和含量，最终获得单细胞的质谱数据。由于重金属同位素标记的原因，检测时不会产生通道之间的串扰，因此结果更加可靠。

图1：质谱流式细胞技术（CyTOF）的基本实验原理

2.质谱流式细胞技术和传统流式细胞术的区别

传统的流式细胞术已经在生物学和医学的研究领域发光发热，但是由于传统流式基于荧光信号对细胞进行检测，由于荧光通道的可选性较少，我们只能在同一批样本中检测有限的指标。同时荧光基团发射光谱之间的重叠也会使结果受到干扰。

质谱流式细胞技术与传统流式细胞术主要有两点不同。

一、传统流式主要使用激光器和光电倍增管对荧光信号进行检测，而质谱流式细胞技术采用了ICP-MS(Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry)技术，先将细胞离子化再进行质谱检测。

二、传统流式采用了荧光基团作为抗体的标签，质谱流式细胞技术则采用了金属元素及其同位素作为抗体的标签，这些同位素都是无毒性、非放射性的稳定同位素。

质谱流式细胞技术相较于传统流式细胞术可以使用更多的抗体（目前能够使用40多种）同时对细胞进行标记，从而实现多种marker同时分析；同时因为ICP-MS的超高的分辨能力，可以轻易区分标记的重金属及其同位素，从而避免了通道之间的串扰问题，保证了数据的准确性和稳定性。

图2 ：传统流式细胞术荧光峰和质谱流式细胞技术质谱峰对比