质谱流式细胞技术（CyTOF）：单细胞蛋白组学的精准导航

质谱流式细胞技术（CyTOF）

技术原理与核心优势

质谱流式细胞技术（CyTOF）通过镧系金属同位素标记抗体，结合电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）实现单细胞多参数同步检测。相比传统流式细胞术，其核心突破在于：

• 超高通量：单次实验可检测100万细胞，远超单细胞测序（1万细胞） 

• 无荧光串色：金属标签分辨率达0.3%以下，无需补偿计算 

• 高灵敏度：可检测单细胞中低至100拷贝的蛋白分子 

  

  CyTOF工作原理示意图

样本要求与制备规范

样本类型	细胞量要求	活率标准	运输规范
外周血	≥4×10⁶	>70%	48小时内4℃运输
组织样本	≥1×10⁶	>70%	梯度冻存后干冰寄送
细胞系	≥4×10⁶	>90%	冻存液保存

 

关键注意事项：

1. 避免使用含金属离子的试剂（如Ca²⁺、Mg²⁺的PBS）
2. 组织样本需在4小时内完成单细胞悬液制备 
3. 远距离运输需梯度冻存（程序降温至-80℃） 

技术性能对比

指标	CyTOF	传统流式	单细胞测序
检测维度	51+蛋白标记	20-30荧光通道	20000+基因
检测速度	500细胞/秒	10000细胞/秒	100细胞/秒
灵敏度	0.01%稀有细胞	0.1%稀有细胞	依赖mRNA丰度
成本（单细胞）	0.005美分	0.001美分	22美元
数据特征	蛋白表达定量	蛋白表达半定量	RNA转录组特征

临床与科研应用场景

肿瘤免疫微环境解析

• • 肝癌、肺癌等实体瘤中免疫细胞亚群动态监测 

  • 识别PD-1/CTLA-4抑制剂响应标志细胞

 

 

自身免疫疾病研究

• • 类风湿关节炎患者外周血Treg/Th17平衡分析
  • 系统性红斑狼疮B细胞异常活化轨迹追踪

神经科学突破

• • 脑组织中小胶质细胞功能状态分型 
  • 阿尔茨海默病中神经炎症细胞网络图谱

药物开发加速

• • CAR-T治疗前后T细胞耗竭标志物动态变化
  • 抗体药物靶点受体占位率精准量化

全流程解决方案

实验周期：

• 标准Panel检测（20例内）：6-8周
• 定制抗体开发：增加4-6周

数据分析：

• 基础分析：细胞亚群聚类（t-SNE/UMAP）、差异表达热图
• 高级分析：细胞发育轨迹推断（SPADE）、信号网络建模
• 可视化工具：Cytobank平台支持多维数据交互探索 

技术前沿突破

2022年浙江大学赵俊杰团队开发金属螯合卟啉框架标记技术，通过40 nm介孔纳米颗粒负载镧系元素，将检测灵敏度提升3倍，为肿瘤微环境稀有细胞鉴定提供新工具 。

未来发展方向

1. 临床转化加速：CyTOF XT机型实现全自动检测，符合GMP规范 ^
2. 多组学整合：与空间转录组联合解析细胞功能-位置关联
3. 超高通量升级：新型进样系统将检测速度提升至1000细胞/秒 

 

名称	货号	规格
Acetyl-CoA Carboxylase (C83B10) Rabbit mAb	3676S	100ul
Phospho-Acetyl-CoA Carboxylase (Ser79) (D7D11) Rabbit mAb	11818T	20ul
Phospho-AMPKalpha (Thr172) (40H9) Rabbit mAb	2535L	300ul
FoxO1 (C29H4) Rabbit mAb	2880S	100ul