圖片源自:GEN官網(wǎng)
流式細胞儀憑借其獨特的檢測原理和強大的熒光抗體技術在疾病的早期診斷中發(fā)揮不可替代的作用,對于這種熟悉的技術,流式細胞儀的應用仍存在許多驚喜。例如,流式細胞儀越來越接近臨床醫(yī)生、環(huán)境現(xiàn)場工作人員和食品安全檢查員。流式細胞儀也在傳統(tǒng)應用領域中找到了新的用途,例如研究型實驗室和生物制藥生產(chǎn)線。未來流式細胞儀將與組織學診斷、分子診斷等完整地結合在一起,為臨床提供更準確、更完整的疾病診斷報告。
來自不同流式細胞儀供應商的三位技術專家分別就流式細胞術的廣泛應用以及在非傳統(tǒng)領域的應用作了分享,供廣大儀器用戶了解學習。三位技術專家分別為艾森生物流式細胞儀全球支持經(jīng)理Garret Guenther,賽默飛世爾抗體、免疫分析、蛋白質和細胞分析副總裁兼總經(jīng)理Dara Grantham Wright和伯樂實驗室細胞生物學全球應用及協(xié)作經(jīng)理Yasha Talaga。
問題一:流式細胞儀作為研究工具不斷發(fā)展。在實驗室外,流式細胞儀在哪些方面做出了重要貢獻?
Guenther:流式細胞儀的臨床應用包括驗證移植前的造血干細胞和識別癌癥及免疫缺陷病中存在的免疫細胞亞群異常。隨著儀器變得越來越小并且更容易操作,流式細胞儀也開始用于疾病篩查診斷。
此外,科學家正在將流式細胞儀應用于從生物制造和生物加工監(jiān)測(包括水質測試和農(nóng)業(yè)和食品安全認證)到獸醫(yī)學、海洋學和生態(tài)學研究。 鑒于其在溶液中檢測和定量分析的高通量能力,流式細胞儀系統(tǒng)將很快適應各種研究機構和工業(yè)部門。
艾森生物流式細胞儀全球支持經(jīng)理 Garret Guenther
Wright:流式細胞儀是一種非常強大的單細胞分析工具。 近年來,隨著熒光標記物數(shù)量的增加,流式細胞儀的 “多路復用”能力也隨著增加。 我們現(xiàn)在可以在單細胞分辨率下分析包括蛋白質和核酸在內的數(shù)十種“標記物”,同時得出有價值的種群統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
展望未來,流式細胞儀需要越來越簡化。今天,它仍然被認為是一種高度復雜的技術。隨著流式細胞儀越來越多地被應用于新的領域,特別是在非傳統(tǒng)的免疫學工作流程中,該技術將通過更加智能的儀器和預配置試劑來實現(xiàn)簡單化流程。
賽默飛世爾抗體、免疫分析、蛋白質和細胞分析副總裁兼總經(jīng)理Dara Grantham Wright
Talaga:流式細胞儀在臨床診斷中一直很重要。 最近,流式細胞術已被用于改進小顆粒的分析,例如循環(huán)外泌體,其有望用于液體活檢?,F(xiàn)如今,流式細胞儀正在進入單細胞分析領域。由于流式細胞儀能夠從小樣本中收集大量信息,我們預計在不久的將來,更多的科學家將對生物和臨床樣本中的單細胞進行分析。
伯樂實驗室細胞生物學全球應用及協(xié)作經(jīng)理 Yasha Talaga
問題二:短短幾年的時間,CRISPR已成為風靡科研圈的基因編輯工具。這一被譽為“世紀發(fā)現(xiàn)”的魔剪革新了生物醫(yī)學研究,并為基因疾病以及其它疾病的治療帶來了新的希望。流式細胞儀如何促成基因編輯術“CRISPR熱潮”?
Guenther:CRISPR技術具有直接或間接治療各種疾病的巨大潛力。 作為CRISPR工具,流式細胞術對于驗證CRISPR執(zhí)行正確靶向以及測量基因編輯功能效果非常重要。流式細胞術可用于鑒定CRISPR的功能靶標(特別是在免疫細胞中),以監(jiān)測細胞因子的產(chǎn)生和表面標志物的變化。 此外,隨著高通量自動采樣功能的進步,流式細胞儀可以很容易地用作CRISPR的篩選平臺。
Wright:隨著基因編輯技術日益成熟,細胞分析工具的需求也在增加。 在最簡單的層面上,如果我們修改單元格的“編程”,我們會影響其功能,因此我們需要技術來幫助我們分析下游發(fā)生的情況。 我們是否破壞、誘導或改變了蛋白質的產(chǎn)生? 目標細胞群體內修飾的效率如何? 我們的“編輯”會影響細胞功能的其他方面嗎? 是否存在意外或脫靶效應? 隨著基因編輯領域的發(fā)展,流式細胞儀和功能細胞分選將成為幫助回答這些問題越來越重要的技術。
Talaga:在過去幾年中,大量公司在CRISPR從確定轉染率到分選細胞的過程中使用流式細胞儀。 我們已經(jīng)確定,流式細胞術正在推動這些科研活動的開展。在伯樂,我們將流式細胞儀納入了我們的CRISPR工作流程。 除了監(jiān)測轉染和富集細胞群外,我們還用流式細胞儀來確認“編輯”和進行下游分析。通過配對多種工具和技術,提高了我們的工作效率。
問題三:現(xiàn)在流式細胞儀已應用于免疫學,是否會出現(xiàn)新的應用以推進免疫治療?
Guenther:隨著免疫治療領域的不斷擴大,流式細胞儀將在各種免疫療法的開發(fā)中發(fā)揮重要作用。 我發(fā)現(xiàn)該方法主要涉及治療期間和治療后細胞驗證過程的質量控制以及監(jiān)測患者的治療細胞。
免疫細胞的許多細胞亞群和功能標記可以通過流式細胞術快速有效地分析,因此流式細胞術也可以用于預測脫靶效應。最后,一個新興領域是將流式細胞儀整合到多組學中,可實現(xiàn)精確醫(yī)學在免疫腫瘤學中的應用。
Wright:傳統(tǒng)免疫學的基礎是免疫功能,既有先天性,也有后天性。免疫療法也不例外,我們需要了解腫瘤對逃避免疫反應的作用,以及可以利用先天和適應性免疫系統(tǒng)的特點來完全消除或者避免腫瘤。
科學家們正在利用流式細胞儀以及聲學聚焦流式細胞儀等新技術對腫瘤微環(huán)境進行研究。這些技術在這一研究領域非常重要,因為它們可以處理組織樣本,并且可以對稀有細胞群進行有效分析。
Talaga:慢性病毒感染和癌癥一直試圖逃避免疫系統(tǒng)。今天,我們認識到免疫系統(tǒng)不能被孤立進行研究。相反,必須認識到它與微生物組的關系,以及它對聯(lián)合治療的(潛在)脆弱性。 我們一直在學習跨越科學學科并交流知識和技術。
這種跨學科工作和知識共享的結合反過來又形成了我們所謂的“新興免疫療法時代”。那些將流式細胞儀納入更大工作流程(例如包括PCR檢測)的科學家正在取得更大的成功。例如,PCR檢測之后會進行電穿孔和流式細胞術應用,使研究者能夠獲得關于干細胞的新知識,并將其應用于臨床工作中。
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