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未来的二代光谱流式会变得怎么样?

发布者: niwanmao | 发布时间: 2022-5-2 20:08| 查看数: 166| 评论数: 1|帖子模式

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Purdue大学的J Paul Robinson教授最近写了一篇文章,题目是《Flow cytometry: past and future》https://www.future-science.com/doi/10.2144/btn-2022-0005:159-169. doi:10.2144/btn-2022-0005),通篇看下来,大部分其实在为光谱流式造势,原因可能是因为光谱流式的发明,当初也有他的一份贡献,不过对于他里面提到的二代光谱流式的发展趋势,尤其那些新式应用领域(如不同仪器之间的绝对定量可直接比较;可扩展检测指标,包括微小颗粒和周期、代谢、结构等平时难以检测的领域),令我产生了极大的触动,故编译了其中对未来展望的部分,个别语句表述根据个人理解略作改动。本文不代表流式中文网和我个人的观点,我个人未做过光谱流式,与光谱流式厂家无利益相关,仅做分享,供大家参考,欢迎大家一起参与讨论。


不少人认为光谱流式细胞术是流式细胞术的未来。但是,以目前的形式,仍然有许多功能需要改进。下一代流式细胞仪建立在当前的光谱流式细胞仪的基础上,但将重点关注和实现光谱提供但现有仪器无法实现的功能,例如,今天的大多数光谱流式细胞仪都集中在免疫表型上,但免疫分型绝不是光谱流式细胞术的唯一机会,如果将流式细胞术中无法常规检测的指标与细胞周期、代谢和结构组分等相结合起来,未来的应用场景几乎是无限的。光谱细胞仪的强大功能在于它建立在40多年前Ketttic和Landgrebe以及其他人开发多光谱遥感系统数十年分析知识的基础上,应用范围广泛。随着技术的进步,光谱流式细胞仪完全可以利用这个庞大的知识库,实现应用的扩展。

通过新的技术方法,许多这些新的应用机会将被证明是可能的。

例如,借助最新一代的高速单光子传感器(Yamamoto M, Robinson JP. Quantum approach for nanoparticle fluorescence by sub-ns photon detection. Cytometry A 99(2), 145–151 (2020).),流式细胞术将发展成为可能的最灵敏的荧光检测系统,从而将带来新的可能性,例如在进行lifetime fluorescence analysis,从而可以观察到蛋白构象变化。

此外,随着高度冷却、低噪声的单光子传感器技术完全数字化,随着新系统完全数字化,当前模拟技术中的固有噪声将成为过去。这将使绝对定量成为可能,这个意义十分巨大,因为测量的将是实际光子数,而不是现在流式中常用的arbitrary units,所以会将现在流式的绝对定量提上一个大台阶,使得世界各地的仪器之间绝对定量结果可以进行直接比较,读数可采用标准单位(定量科学中最常用的 SI ),这可能对临床流式和药理学产生巨大影响。

二代光谱流式将不再需要大功率的激光。下一代单光子方法的另一个优势是能够分析更小的粒子。目前的常规流式检测20 到 200 nm 大小的颗粒会存在很大问题,造成这种情况的原因有很多,但主要原因是流式细胞仪流体和光学组件的基本设计只针对 5 到 15 微米的细胞或颗粒进行了优化,当要检测的颗粒到了衍射极限以下时,就容易出问题。然而,单光子传感的设计将推动该领域的新应用。
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最新评论

dawen0606 发表于 2022-5-5 16:36:08
讲的好,赞一个
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