成大醫院臨床醫學研究中心電子報         

 第六期 2023.06.

專家經驗分享 - 王憶卿講座教授 “肺癌臨床與基礎研究的過去、現在與未來”

研究服務公告   - 醫學院核心實驗室CyTOF質譜流式細胞儀

主題介紹 - CyTOF質譜流式細胞分析技術

臨醫中心活動公告

核心/共同實驗室教育訓練課程

計畫徵求訊息

優秀論文分享

學研活動相關訊息

專家經驗分享

研究服務公告

醫學院核心實驗室CyTOF質譜流式細胞儀

    隨著單細胞多參數檢測分析技術 (High-dimensional single cell analysis)日新月異，質譜流式細胞儀 (Mass cytometry)在這方面展現了相當的優勢，如具備高通量的分析優點，質譜偵測除了高解析能力外，更克服傳統流式細胞儀會遇到螢光光譜重疊的問題，且不受細胞自體螢光干擾，獨立偵測通道甚至多達135個。醫學院核心實驗室負責管理與維護CyTOF質譜流式細胞儀，為了讓使用者更容易將CyTOF應用在自己的研究上，提供一系列相關服務，首先，使用者可與技術員預約時間，討論實驗內容、送檢時間，以及樣品製備等問題，然後針對實驗設計所需抗體，提供原廠抗體套組資訊，使用者也可提供單株抗體，由醫學院核心實驗室進行金屬同位素結合服務，為確保使用者樣品的數據收集品質與維護儀器使用狀況，質譜流式細胞儀全由技術員上機代檢，最後，提供Cytobank軟體讓使用者進行後續的數據分析，也可由技術員代為操作。更多詳細資訊，請參考醫學院核心實驗室網站(https://corelab.med.ncku.edu.tw/)儀器列表，質譜流式細胞儀附檔。

主題介紹

        CyTOF質譜流式細胞分析技術，為利用質譜原理進行單細胞多抗原(可達40多種)檢測的高通量流式細胞分析技術，避免螢光標記光譜重疊的缺陷與自體螢光的干擾，其為新一代的細胞偵測技術。醫學院核心實驗室已於今年購入一台CyTOF Helios，歡迎大家至醫學院核心實驗室諮詢討論並預約代檢。

    下一期電子報主題為海馬生物能量測定儀，其為全球唯一可評估活體樣本整體能量代謝的平台，為研究粒線體與能量代謝的利器，敬請期待。

CyTOF質譜流式細胞分析技術:

新學社科技有限公司  Product Manager  王隆耀

    質譜流式細胞儀 (Mass Cytometry，或稱 Cytometry Time-Of-Flight, CyTOF)，為新一代的細胞偵測技術，主要利用質譜原理進行單細胞、多抗原、多參數檢測的細胞分析技術 (High-dimensional single cell analysis)，除了包含傳統流式細胞儀的高通量分析優點之外，並可避免螢光標記光譜重疊的缺陷與自體螢光的干擾，更兼具質譜偵測的高解析能力。

        儀器原理是將已標記的單顆細胞進入質譜流式細胞儀後，會被霧化器(Neubulizer)高溫霧化為single-cell droplet， 再經感應耦合電漿質譜(ICP-MS)設備汽化為離子雲，傳至時間飛行式質譜分析儀(Time-of-Flight MS)偵測出單顆細胞的金屬質譜訊號，再將此訊號經電腦系統整合並轉換為流式細胞技術通用的FCS 3.0的檔案格式，可以第三方專業分析軟體(如Flow Jo 、Cytobank 或FCS Express等)來分析數據。

    而Stander Biotools所推出的CyTOF質譜流式細胞儀Helios與傳統光譜式流式細胞儀最大的不同在於: 質譜流式細胞儀使用高純度的金屬同位素(如鑭系金屬)而非螢光蛋白。目前用作標籤的主要有稀土元素、惰性元素、後過渡金屬和鹵素，這些元素在細胞內含量少，不會引起高背景，也不會影響細胞正常的生理功能。用以接合特異性抗體或核酸崁合劑(nucleic acid Intercalator)，進而標記細胞表面或內部的訊號分子｡通過這些標籤標記的抗體，可以檢測細胞相關生物標誌物的表達及修飾、細胞活性、細胞功能及細胞週期等。

    傳統流式細胞術雖以多參數、高分辨率以及快速檢測等優點而廣泛應用於多種研究領域及臨床診斷中，特別是免疫學研究。但不完美的是，在篩選未知細胞群時，傳統流式細胞術容易陷入「以偏概全」的尷尬。而質譜流式技術則能完美解決這一問題，通過檢測通道方面的長足進步，目前可同時檢測40種以上多種指標，實現對單一細胞更為全面的檢測。

       但與傳統多色階流式細胞實驗一樣，質譜流式儀同樣需要「燒腦」考慮配色(panel design)的技巧，在實驗前策劃周全的實驗方案是獲得有效數據的關鍵。在區分單細胞群和活細胞群方面，由於質譜流式儀無FSC / SSC參數來區分細胞，因此常使用銥(iridium)或銠(rhodium)的同位素作為核酸嵌入劑，根據DNA含量來識別整體細胞群、區分粘連體和碎片。而以鉑(Platinum, Pt)能夠和有損傷的細胞膜共價結合，常被用來區分死活細胞。

       另外，CyTOF技術將飛行時間質譜分析技術與Maxpar®金屬標記技術獨特地結合在一起，用金屬標記的抗體，並通過飛行時間質譜檢測和定量蛋白標記。高純度和金屬同位素的選擇可將降低信號重疊或內源性細胞產生的背景值。135個可用的檢測通道確保了不斷能夠在單細胞水平上全面研究生物系統的功能複雜性。

特色:

• 單細胞懸浮液同時以多樣蛋白標記，單樣本管上樣分析
• 135個獨立偵測通道
• 免去螢光光譜重疊(spectral spillover)干擾, 數據分析無需補償(compensation)計算
• 不受細胞自體螢光(autofluorescence)干擾
• 適用於多參數單細胞分析(High-dimensional single cell analysis)

應用領域:

• Phenotyping by cell surface or intercellular marker
• Signaling and transcriptional protein analysis
• Cytokine production
• Cell death and apoptosis
• Cell cycle analysis
• TCR identification with tetramer technology
• Epigenetic studies
• Biomolecular and enzymatic processes (ex. Protein synthesis, metabolism)

臨醫中心活動公告

【課程公告】112.06.10 (六) 08:30-12:00 醫學研究方法學精進課程(第二場): 單細胞定序技術之應用，將於成大醫學院第一講堂舉行，歡迎校內及院內同仁報名參與。報名網址：https://reurl.cc/vklEvj。

【生安教育訓練】112.06.12 (一) 12:30-14:30於門診大樓3樓301大會議室舉辦生安教育訓練，主題："實驗場所管理系統"經驗分享、運用與討論；講師：臺大醫院-魏玉雲高級管理師、余承泰資訊工程師；報名網址：https://reurl.cc/a1OXyZ ，院內同仁於教學中心網站報名    https://reurl.cc/jlzVgZ。(二級以上實驗室人員，請務必報名上課！)

【儀器重要公告】本中心海馬生物能量測定儀將進行汰舊換新作業，已於112年3月中旬購入新型海馬生物能量測定儀(XFe24)，自即日起1年內新舊機同步開放使用，請持有舊機XF24專用耗材之實驗室把握時間將耗材使用完畢。

核心/共同實驗室教育訓練課程

近期儀器訓練課程:

  臨醫中心網頁報名 (https://crc.hosp.ncku.edu.tw/index.php?modify=course)

06月15日      全景組織體細胞定量分析儀實機操作示範

成大生醫光學影像核心平台 (https://bioimage.med.ncku.edu.tw/index.php?modify=course)

    06月02日      倒立與水平對射式雙收光片層光顯微鏡(Light sheet)儀器說明課程

計畫徵求訊息​

【院內計畫】112.06.07 (三) 10:00-11:00 於門診大樓7F 7027階梯教室舉辦基因體與蛋白質體的數位空間分析技術平台(Digital Spatial Profiler, DSP)簡介暨計畫說明會，說明會報名：https://forms.gle/6UY3ehL55PYcLBXq9。成大醫院112年數位化空間基因體與蛋白質體任務導向型計畫徵求(截止日期:112.06.19)

【院外計畫】中央研究院生物醫學科學研究所-公開徵求CRC研究計畫(截止日期:112.08.01)

優秀論文分享

學研活動相關訊息

    1. 衛生福利部-第十二屆全人醫療暨整合服務研討會暨國際論壇，112年9月22日(五)於衛生福利部桃園醫院辦理(投稿截止日期:112.06.16)

    2. 112年度【宋瑞樓教授優秀論文獎】(投稿止日期:112.06.17)

    3. 財團法人生技醫療科技政策研究中心-第20屆國家新創獎(申請截止日期:112.07.31)

敬請同仁於使用臨醫中心資源並發表論文時，於論文致謝欄（Acknowledgement）加註致謝臨醫中心並通知儀器管理員。致謝文句請參考以下範例：We thank the staff of Clinical Medicine Research Center, National Cheng Kung University Hospital for the technical support.