会当击水三千里┃流式细胞仪主要厂商的新品与经典
流式细胞仪(Flow Cytometer)是一种在液流中快速测量和分析细胞特性的仪器,它将现代物理电子技术、激光技术、计算机技术等多种高新技术融为一体。流式细胞仪诞生已50多年了,应用领域从最初的免疫学研究,到现在的肿瘤学、细胞生物学、分子生物学等,在医院、疾控、制药、环境、高校和科研院所等行业得到广泛的应用,为疾病诊断、生物制药和生物学研究提供了便捷有效的技术手段。笔者在上一篇文章:会当击水三千里┃2024年上半年流式细胞仪招投标盘点,阐述了2024年上半年流式细胞仪招投标情况,让大家充分了解占有流式细胞仪市场的主要品牌。在本文中,笔者重点描述流式细胞仪的概述、发展历程、技术原理及分类,市场上主要流行的品牌型号及资本重点关注的企业等。
流式细胞仪概述
何为流式细胞仪?
流式细胞仪是一种能够对处于快速直线流动状态中的单列细胞或生物颗粒进行逐个、多参数、快速的定性、定量分析或分选的设备。它利用散射光和标记的荧光信号测量细胞的多种特性,如细胞大小、内部结构、DNA、RNA、蛋白质等含量,从而在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选。
图1 分选型流式细胞仪工作原理示意图
流式细胞仪的工作原理基于激光与细胞相互作用产生的散射光和荧光信号。当细胞悬液通过流动室时,细胞被一束激光照射,细胞会向各个方向散射光线,同时标记在细胞上的荧光染料也会被激发发出特定波长的荧光。这些散射光和荧光信号被探测器捕获并转换为电信号,经过处理后形成细胞的多维特征数据。根据预设的分选条件,流式细胞仪还可以将具有特定性状或功能的细胞从混合细胞群中分离出来。
流式细胞仪的应用领域
流式细胞仪的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:
临床诊断:在肿瘤学、血液病学、免疫学等领域有重要应用,如白血病和淋巴瘤的免疫分型、微小残留病灶检测等。此外,流式细胞术还可用于输血医学中的血液制品质量控制、免疫血液诊断以及造血祖细胞移植等。
药物研发:用于药物筛选、药效评估及药物作用机制研究等。
基础研究:用于细胞生物学、免疫学、遗传学等领域的研究,如细胞周期分析、细胞凋亡检测、DNA含量测定等。
环境监测:用于水质检测、空气颗粒物分析以及生态毒理学研究等。
流式细胞仪的前世今生及民族企业的兴起
流式细胞仪的发展史是人类科技进步的缩影。流式细胞仪自1970’s年诞生以来,从最初的原型机到现在的多功能仪器,在硬件、软件和应用领域都取得了显著的进步。未来,随着科技的不断发展,流式细胞仪将会在更多领域发挥重要作用,为生物医学研究提供有力支持。
本文中,笔者统计了流式细胞仪发展历程中几个重要的节点和标志性事件,让我们充分了解该技术及设备的诞生、发展过程。我国流式细胞仪虽然在十余年前才起步,但发展快速。
1934年,Moldavan使悬浮的红细胞从一个毛细玻璃管中流过,而每个通过的细胞可被光电装置记录下来,即流式细胞仪的雏形。
1949年,Coulter提出在悬液中计数粒子的方法,即库尔特原理,并获得专利,这也为贝克曼库尔特公司未来发展流式细胞仪奠定了技术基础。
图2库尔特原理
1954年,Beirne和 Hutcheon发明光电粒子计数器。
自上世纪六十年代开始,流式细胞仪迎来了迅猛的发展,逐渐成为生物医学研究中不可或缺的工具之一。
1965年,Kamentsky用紫外吸收和可见光散射两个参数同时测量未染色细胞,测量细胞中核酸的含量和细胞大小,奠定了多参数流式细胞测量的基础。
1967年,Van Dilla和Los Alamos采用了层流流动室和氩激光器,开发出了液流束、照明光轴、检测系统三者相互垂直的流式细胞仪,这些技术是当前各种流式细胞仪的基础。
1968年,Partec公司推出全球第一款商品化流式细胞仪ICP 11,由Phywe公司销售。
1969年,Fulwyler利用静电墨水喷射液滴偏转技术,建立了流式细胞分选术。Ehrlich和Wheeless利用飞点扫描技术和缝扫描技术使零分辨率的流式细胞仪变成了低分辨率的流式细胞仪。
1973年,美国碧迪医疗(BD)公司与美国斯坦福大学合作,研制并生产了流式细胞仪FACS I,这款仪器具备了现代流式细胞仪鞘液系统、激光光源、荧光抗体、液滴分选等核心特征。FACS I的诞生,对流式细胞仪的普及和应用产生了深远的影响,也因此有人认为FACS I是最早的商品化流式细胞仪。
1975年,Kohler和Milstein发明的单克隆抗体技术和荧光标记技术,获得了诺贝尔医学和生理学奖,为特异性研究和分析细胞奠定了基础。自此,流式细胞仪进入了飞速发展阶段,多家公司相继推出各具特色的流式细胞仪,随着技术的完善,检测性能不断提高, 越来越多的血细胞分化决定簇(Cluster of Differentiation, CD)被发现。同年,贝克曼-库尔特推出了自己的第一款商用流式细胞仪TPS-1。
1980’s,流式细胞仪的数据采集、存储、显示、分析日趋完善。随着样品制备方法的增加,新的荧光染料和细胞标记物出现,流式细胞仪的应用范围逐渐扩大。
1990’s,随着流式细胞仪配套的标本制备仪和自动进样器的问世,以及筛选出适合临床应用的单克隆抗体株,流式细胞仪逐渐从科研进入医院的中心实验室和检验科,成为现代化临床检验仪器的一部分。
进入本世纪以来,国内开始流式细胞仪的设计、研发和生产,迄今已推出了自主研发的、具有绝对计数功能的、从单激光至三激光甚至可同时分析高达13种荧光颜色的流式细胞分析仪NovoCyte(后被安捷伦并购)、LongCyte等。这些国产流式细胞仪不仅性能上与国外仪器比肩,同时拥有自身的特色和优势。
中国流式细胞仪生产企业技术的进步和崛起,在国内市场占据重要地位并向国外市场扩展,吸引了全球生命科学仪器制造企业的关注:
2014年,丹纳赫旗下贝克曼库尔特生命科学部收购了国内流式细胞仪开发商——赛景生物科技公司(Xitogen Technologies 和 Cytojene)。赛景生物的核心产品是一款小巧的XTG™-1600流式细胞仪,能够检测低至100nm大小的颗粒,包括病毒、细菌、微粒和细胞器。XTG™-1600有多种配置,可从双激光 4 通道扩展到四激光 16 通道。
2018年,安捷伦以2.5亿美元现金,全盘收购国产流式细胞仪制造商——艾森生物(ACEA),艾森生物的主要产品包括2014年开发的NovoCyte台式流式细胞仪和xCELLigence实时细胞分析仪器。自此,安捷伦倚重艾森生物技术团队,不断推出NovoCyte系列产品,并在全球及中国流式细胞仪市场占有一席之地。
图3 流式细胞仪 Quanteon
这些并购案例反映了国外流式大企业看好国内流式细胞仪市场,以及国内企业在技术创新和产品研发方面的实力。同时促进了国内外技术的交流与融合,增强市场竞争力,推动流式细胞仪行业的创新发展。
流式细胞仪的主要分类
从检测技术的角度,分析型流式细胞仪主要分为以下几类:
分析型流式细胞仪
利用激光照射细胞,通过测量散射光和荧光信号来对细胞进行分类和计数。散射光主要反映细胞的大小和形态,而荧光信号则与细胞表面的特定标记或内部结构有关。这种类型的流式细胞仪通常具有多个激光器和探测器,可以同时测量多个参数。
分选型流式细胞仪
在分析型流式细胞仪的基础上增加了分选模块。当细胞通过激光束时,根据预设的分选条件(如特定的荧光信号强度、散射光特性等),将符合条件的细胞从液流中分离出来。电荷式分选是目前主流的分选方式,具有分选效率、纯度高,不易污染等特点。
图像型流式细胞仪
将流式多色检测技术和荧光显微镜图像显示技术相结合。除了测量散射光和荧光信号外,还可以获取细胞的高分辨率图像。通过荧光信号的强度以及荧光图像对细胞亚群进行定性和定量分析。
光谱型流式细胞仪
通过光谱解析来解决荧光补偿问题。不同荧光素都有其独特的光谱特征,光谱型流式细胞仪能够智能消除传统流式的荧光渗漏影响,从而更准确地检测多种荧光标记。自索尼生物技术公司于2013年推出第一台商用光谱流式细胞仪SP6800以来,光谱流式细胞仪近些年得到市场的充分认可,并成为发展趋势。
质谱型流式细胞仪
使用金属标签标记抗体,然后将检测颗粒经过 ICP 离子化,形成的离子云被送入飞行时间质谱(TOF),检测出每个细胞上各种金属标签的精确含量。最多一次可检测一百多种标记。
图4 质谱流式细胞仪工作原理
纳米型流式细胞仪
覆盖了传统流式细胞仪 200 nm 以下粒径检测的盲区,能够检测纳米颗粒以及亚细胞结构、细菌、病毒、细胞外囊泡(外泌体)等天然生物纳米颗粒。
主要厂商及流式细胞仪的主要型号
1、碧迪医疗(Becton Dickinson,BD)
BD是全球最大的医疗技术公司之一,在流式细胞仪领域占据重要地位。早在1973年,BD与斯坦福大学合作开发出用于现代生物学研究的流式细胞仪,从此流式细胞仪正式进入细胞分析领域,BD因此奠定了其在该领域的领先地位。虽然BD不是最早开启流式细胞仪研发和商品化的企业,但它集前人之大成,将这项技术推向了更广泛的应用领域。
在过去的50多年里,BD不断改进、更新、发展、引领流式细胞仪。BD的流式产品占据超过40%的全球市场份额,拥有包括分析型流式、分选型流式、流式液相芯片等多种类型,型号种类丰富,可满足不同需求的用户。下边,我们选取了三款BD具有代表性的仪器作一介绍。
BD FACSAria III流式细胞分选仪:
图5 BD FACSAria III流式细胞分选仪
BD FACSAria™ III分选仪支持高性能分析和高性能分选。通过光学和流体系统的精确协调,BD FACSAria™ III系统提供卓越的光学探测灵敏度,流动室和激光器的固定校准,最大限度地缩短了启动时间,提高了实验间的再现性,减少了操作员间的可变性,并实现了自动化的日常质量控制。BD FACSAria™ III流体系统的创新(例如,易插入喷嘴和易更换过滤器),使设置快速和简单。BD FACSDiva ™软件中的软件向导使无菌分选设置简单有效。BD FACS™ Accudrop技术简化了跌落延迟测定。
BD FACSymphony A5 SE全光谱流式细胞分析仪:
图6 BD FACSymphony A5 SE流式细胞仪
BD FACSymphony A5 SE 全光谱流式细胞分析仪,创造性地实现了经典流式与光谱流式两大技术路线的融合,在业内首创一键切换技术,实现了流式细胞分析技术最高维度的解析能力。系统配备五根固态激光器,检测范围覆盖355nm-637nm,拥有至少 48 个荧光探测器和 2 个散射光探测器,可同时进行多达 17 个参数的检测,为复杂细胞样本的多维分析提供了强大的支持。系统具有超高灵敏度、极低电子噪音和最佳工作稳定性,能够检测到微弱的荧光信号,对于低表达水平的细胞标志物或稀有细胞群体的检测具有重要意义。高速样本获取:样本获取速度可达≥40,000个细胞/秒,能够满足大规模样本分析的需求,提高了实验效率。这对于需要处理大量细胞样本的科研项目或临床检测非常重要,可以节省时间和成本。BD FACSymphony A5 SE在细胞生物学、免疫学、肿瘤学、药物研发、临床研究等领域有广泛用途。
BD FACSDiscover S8 全光谱流式细胞分选仪:
图7 BD FACSDiscover S8全光谱流式细胞分选仪
2023年3月BD推出了“图像+全光谱+细胞分选”三合一技术的流式细胞仪BD FACSDiscover S8,它是全球首款采用高速成像技术的光谱细胞分选机,可根据视觉特征对细胞进行分选。
BD FACSDiscover S8采用了突破性的 BD CellView™ 图像技术,这一技术甚至登上了Science的封面。它能够捕获流经系统的单个细胞的图像。研究人员可以根据每个细胞的详细显微图像分析对它们进行高速分选,更准确地了解细胞群和特征,并能实时视觉确认。BD FACSDiscover S8具备先进的光谱流式细胞术功能,可捕获样品制备过程中发出的全光谱信号,而不是传统流式细胞术那样仅捕获特定的波段。这为科学家提供了使用更多参数对细胞进行分类的能力,从而更好地了解人类健康、疾病和治疗方法。系统通过最大化和简化每个激光可检测的荧光染料的选择来增加灵活性,扩展了颜色调色板,提供了深入的单细胞洞察力。具有78个荧光检测器,跨越五个激光器,且有算法优化的滤波器带宽。
2、贝克曼库尔特(Beckman Coulter)
贝克曼库尔特是阿诺德·贝克曼博士1935年创立的。1997年,贝克曼公司与库尔特公司合并,形成了今天的贝克曼库尔特有限公司,隶属于丹纳赫集团。贝克曼库尔特在流式细胞仪市场具有较高的知名度和市场占有率。公司不断推出创新的流式细胞仪产品,如MoFlo Astrios EQ超高速流式分选系统等,这些产品在细胞分选速度、精度和生物安全性等方面都有显著的提升。贝克曼库尔特的流式细胞仪主流产品还包括CytoFLEX系列、DxFLEX及Navios系列等,这些产品在性能、功能和应用范围上各有特色,为用户提供了更多的选择。
贝克曼库尔特DxFLEX流式细胞仪:
图8 DxFLEX流式细胞仪
DxFLEX流式细胞仪专为临床应用设计,最多可达3激光和13个荧光检测通道。低配用户可以轻松升级配置,增加更多通道,以使用更多的激光器或滤光片。软件系统整合了系统设置、数据获取、分析和结果导出功能。DxFLEX流式细胞仪可以增添自动进样器模块,减少数据获取过程中的人工操作时间。该模块采用贝克曼标准的32管轮转盘,单管混匀方式,可额外选择支持96孔板进样的适配器。转盘具有内置条形码扫描功能,用于进一步确认样品。
贝克曼库尔特CytoFLEX SRT 桌面型流式细胞分选仪:
图9 CytoFLEX SRT 台式流式细胞分选仪
CytoFLEX SRT 台式流式细胞分选仪是一款能够进行复杂分选逻辑的台式分选机,具有 4 路分选、混合模式分选以及捕获中止和保存珍贵细胞的能力。紫色-蓝色-黄绿色-红色(V-B-Y-R)系列最高配置仪器具有 15 个荧光检测器。用户可以根据需求购买不同配置的分选仪,之后可以升级到更高的配置。该仪器更便捷的操作降低了对实验人员的要求,让曾对操作者有着相当高要求的流式分选实验变得触手可及,助力科研人员加速解答基因组学和免疫表型研究。据悉,该流式细胞分选仪在苏州本土开发超过3年,是贝克曼库尔特首次在中国本土成功研发并生产的流式细胞分选仪。
贝克曼库尔特CytoFLEX nano纳米流式分析仪:
图10 CytoFLEX nano流式细胞仪
2024年3月,贝克曼库尔特在第十六届全国免疫学学术大会推出CytoFLEX nano。CytoFLEX nano是一款纳米流式分析仪,它突破了传统流式细胞术的检测极限,能够检测传统流式细胞仪无法检测的小颗粒群体,清晰分辨40nm -1μm粒径的小颗粒样本,能够实现更广阔的研究范围和更精准的检测结果;在各个荧光通道中对500nm八峰微球的检测都有优异表现,不仅可以检测到低丰度小颗粒,还能清晰检测表面的低密度抗原,利于对信号较弱的样本进行准确的分析和检测;在表征多种大小的颗粒时,能够清晰分辨至少10nm粒径差异的类群;多色检测与多SSC通道,配备紫色(405nm)、蓝色(488nm)、黄色(561nm)、红色(638nm)4种激光,以及6个荧光通道,涵盖了小颗粒研究的主要染料。
3、安捷伦(Agilent)
安捷伦科技有限公司是分析与临床实验室技术领域的全球领导者,致力于为提升人类生活品质提供敏锐洞察和创新经验。安捷伦的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。安捷伦通过收购等方式拓展其在流式细胞仪领域的业务范围和竞争力,如安捷伦收购国产流式细胞仪制造商艾森生物,开始持续推出NovoCyte系列产品,扩大了在中国的研发、生产、运营,与安捷伦细胞分析平台形成互补,进一步拓展了业务范围。
Agilent NovoCyte penteon 流式细胞仪:
图11 NovoCyte penteon 流式细胞仪
NovoCyte penteon流式细胞仪,是安捷伦2020年推出的5激光30个荧光通道的流式细胞仪,具有出色的灵敏度、分辨率、速度和灵活性。NovoCyte penteon还具有7.2 log的宽动态范围以及全自动补偿功能,让用户能够在同一实验中检测暗淡信号和明亮信号。在上一代智能化流式细胞仪基础上,提供了更强大的处理能力,以适应更高端的使用需求。搭载自动上样系统NovoSampler Q,兼容40管流式管架、 24/48/96/384孔板等多种上样方式,还可以整合到不同的实验室自动平台。简便及友好的NovoExpress® 软件,在数据获取、分析及报告方面带来更可期待的用户体验。
Agilent NovoCyte Opteon 光谱流式细胞系统:
图12 NovoCyte Opteon 光谱流式细胞系统
Agilent NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪,是安捷伦于2024年5月7日正式推出的一款具有突破性的细胞分析设备,该仪器结合了先进的光谱流式细胞技术和高度直观的分析软件包,简化了高维、多参数流式细胞分析的工作流程,同时保持了易用性和维护便捷性。
Agilent NovoCyte Opteon 光谱流式细胞仪的创新可以从硬件和软件两方面阐述:“硬控”整合创新 1、用于分光和检测的专有光电系统,整合了73个光学探测器,同时保持小型台式仪器体积;2、创新的光谱解析算法,与参考对照标本配合使用,得出单个荧光染料的相对贡献。“软控”简便易用 1、自动开关机,定时开关机,液路自动维护;2、软件内置937种荧光染料库,可以轻松获得染料的激发和发射波长并添加到检测组合中。3、添加任意数量的自发荧光,获得更高的染料分辨率和更精准的解析结果。4、通过对荧光染料进行虚拟滤光片的整合,软件保留了用户所熟悉的传统补偿矩阵的分析方式。5、软件提供相似度、复杂度和溢出扩散矩阵等以简化panel设计。强大的N×N图能显示两种荧光染料的所有可能组合,以可视化光谱解析结果。
4、赛默飞(Thermo Fisher Scientific)
赛默飞世尔科技是全球领先的科学服务领域领导者,同样,在流式细胞仪技术方面取得了显著成就。赛默飞流式细胞仪经典产品是Attune系列,其中的Attune NxT声波聚焦流式细胞仪是中国市场受欢迎的品牌。而且,赛默飞作为全光谱流式细胞术的先驱之一,Bigfoot全光谱超高速流式细胞分选仪提供了真正的高通量能力和出色的速度,满足了精准高速细胞分选的需求。
赛默飞Attune NxT声波聚焦流式细胞仪:
图13 Attune NxT声波聚焦流式细胞仪
Invitrogen Attune NxT流式细胞仪采用创新的声波聚焦技术,在保证高精确度的同时可以10倍极速上样;仪器配置灵活,最高可达4激光14色,可满足各种实验方案和实验室预算要求。Attune NxT流式细胞仪具有以下优势:专利声波聚焦技术,实现极速精准上样;专业防堵塞,大细胞、粘细胞轻松上;稀有细胞超灵敏高通量分析,全血样本免洗免裂解;顶级平顶光斑激光器,无需调光路;配置可达4激光16参数,模块化设计,可现场升级;可配备自动化工作站,实现24小时无人值守上样。
赛默飞Bigfoot全光谱超高速流式细胞分选仪:
图14 Bigfoot全光谱超高速流式细胞分选仪
赛默飞Bigfoot全光谱超高速流式细胞分选仪是全球第一台全光谱、超高速、高性能的流式细胞分选仪,具有强大的光谱解析和分选能力,是免疫学研究和生物医药开发领域的强有力工具。Bigfoot的技术优势主要表现在:第一款真正意义上的实时光谱流式分选仪,全光谱拆分及传统补偿调节模式可供选择;高通量高速度:配置高达9个激光器和60个检测器,分析和分选速度极快,分析速率可达每秒100,000个事件,分选速率超过每秒70,000个事件;强大的分选性能及灵活的分选模式:可在8秒内完成96孔板分选,11秒内完成384孔板分选,满足高性能、高通量的细胞分析和分选需求;整合式II级生物安全柜及气溶胶管理系统、智能型全自动仪器校准及质控。
5、厦泰(Cytek)
厦泰总部位于美国加利福尼亚州,是一家生命科学技术公司,通过其受专利保护的全光谱分析技术,提供高分辨率、高参数和高灵敏度的新一代细胞分析工具。Cytek的流式细胞仪产品,遍布全球四大洲超过20个国家,涉及众多世界一流科研院所、医学院校、医院、政府机构、各大制药厂以及生物科技公司。
厦泰在中国设有分公司,即上海厦泰,是Cytek在中国的研发和商务中心。此外,还在无锡设立了标准化生产基地。厦泰的全光谱流式细胞仪NL-CLC系列,获得了中国国家药品监督管理局(CFDA)的II类医疗器械注册证,成为国内第一个获准用于临床的全光谱流式细胞分析仪。
Aurora CS全光谱流式细胞分选仪:
图15 Aurora CS全光谱流式细胞分选仪
Aurora CS全光谱流式细胞分选仪搭载专利的全光谱分析技术和高性能分选技术。全光谱分析技术可一键解锁每个荧光染料的光谱全貌,全面兼容流式染料。最高可配置5个激光器、3个散射光通道和64个荧光检测通道,高质量的多色数据承袭了全光谱分析平台的卓越性能,重现超高分辨率的结果。6路分选,64级深度圈门,多种喷嘴与分选模式供选择,兼具管式分选与孔板索引分选功能。自动液滴延迟与分选液路监控,为实现高质量分选保驾护航。进样仓与样本仓同步控温,在长时间分选中保持样本活性。内置HEPA过滤系统,防止气溶胶污染,或配备ClassII Type A2生物安全柜。
6、索尼(sony)
索尼在流式细胞仪方面的成就显著。主要包括以下几方面:全光谱技术。索尼的ID7000旗舰级全光谱流式细胞分析仪搭载了索尼创新的全光谱技术。这一技术允许配备多达7个激光和188个检测器,能够一次性呈现大量信息,极大地拓展了细胞分析技术的边界,针对每个细胞所能获得的信息量理论值更是提升多达16,000多倍。高灵敏度与分辨率:索尼流式细胞仪采用多激光系统和高灵敏度检测器,能够准确测量细胞的各种生物物理和生物化学特性。自动上样器与无人看管式操作。索尼流式细胞仪配备了全新升级的自动上样器功能,低残留、样本搅拌及制冷功能将细胞损伤降至最低,从而带来长时且稳定的分析效果。此外,优化的软件设计及自动化功能可以自动监控和处理样本检测中的气泡、堵塞及样本体积过少等问题,实现无人看管式操作。
Sony FP7000全光谱智能化流式细胞分选仪:
图16 Sony FP7000全光谱智能化流式细胞分选仪
Sony FP7000全光谱智能化流式细胞分选仪是2023年10月推出的新品,它完美融合了全光谱多色优势和智能化分选设置,实现强大的分析分选性能。主要表现在:(1)极致的分析能力。搭配最多6根激光器、182个荧光检测通道,轻松实现44色以上超高参数应用,专利的光谱解析算法,无需复杂补偿调节。VSSC信号将小颗粒检测能力提升至100nm。兼容多种类型样本,染料全覆盖,多色实现更容易。(2)极智的分选设置。专利的CoreFinder™算法自动化光路、液路校准和各参数设置,结果更客观、准确。1-6路管式分选和6-384孔板/PCR板分选,支持单克隆分选和Index sorting功能。让复杂实验变得更高效、更轻松。(3)极质的分选功能。70/100/130um3种不同尺寸的喷嘴类型,满足不同细胞类型和高活性分选需求。可解析多个自发荧光,减低干扰,提高弱信号分辨率,分选目标识别更准确。高达100kHz振荡频率,进样仓和分选仓内置温控,保障长时间高活性细胞分选效果。高质量完成高纯度、高得率和高活性分选任务。
7、伯乐(Bio-Rad)
伯乐生命医学产品有限公司成立于上世纪60年代,总部位于美国加州。其名称“Bio-Rad”来源于“biochemicals and radiochemicals”,这反映了公司最初的产品线。经过半个多世纪的发展,伯乐已经成长为一家在全球具有广泛影响力的企业。伯乐专业生产及分销生物科研产品、临床治疗性试剂及检测设备。其主要产品涵盖了生命科学和临床诊断两大领域。伯乐的流式细胞仪,特别是ZE5细胞分析仪,是一款性能卓越、功能全面的高端流式细胞分析设备。
ZE5流式细胞分析仪:
图17 ZE5流式细胞分析仪
ZE5流式细胞仪配备了多达5根激光和30个检测器,能够进行高度灵活和多样化的检测。用户可以根据实验需求自由搭配激光和检测器;具有高分辨率的光学平台,能够提供高质量的细胞图像和数据;其荧光检测灵敏度高,平均MESF值对于FITC、PE和APC等常见荧光染料均较低,表明其在检测微弱荧光信号方面表现出色。此外,散射灵敏度也很高,FSC分辨率小于0.2 μm,这对于区分微小细胞群体或亚细胞结构非常重要;ZE5的分析速度极快,每秒最多可检测10万个事件,且在启用所有参数时仍能保持这一速度。这种高速分析能力使得它非常适合高通量筛选和大规模细胞分析应用;ZE5整合通用的平板上样器,可自由切换使用单管、试管架、96孔板和384孔板等多种样品容器,提高了实验效率。
8、层浪生物
北京层浪生物科技有限公司成立于2020年3月,主要从事IVD诊断仪器试剂以及生物医疗科研仪器的研发生产销售,层浪生物聚焦流式细胞领域,致力于实现流式技术系统化、自动化、智能化,在临床领域推动流式技术的常规化,在科研领域推进国产流式高端化。层浪生物兼容并蓄,开放与试剂公司的合作,提供技术服务与关键模块,与行业各方角色一同做大行业蛋糕,提升国产流式技术的应用水平。
LongCyte™系列:
临床型产品3激光14色流式细胞仪LongCyte™是层浪生物的一款核心产品。该仪器26种型号均获得CE认证。激光器和检测器双温控设计,保证仪器性能稳定;内嵌自动进样系统,上样方式灵活。依托3激光14色流式细胞仪,临床和科研端可用的试剂种类和荧光染料种类更多,能够在仪器上开展的项目更多,可以进一步推动流式技术在临床和科研的广泛使用,带来更大的医学价值。
图18 LongCyte 临床型流式细胞仪
FongCyte™系列:
科研型产品3激光14色流式细胞仪FongCyte™,标准配置搭载蓝(488nm)红(638nm)紫(405nm)三激光,26种型号可选。全新升级的FongCyte™搭载561nm(Y)激光器,有单(Y)/两(B-Y)/三激光(BRY/BVY)配置可选,除此之外接受特殊滤光片或激光器(如375/355nm)等的定制,满足各种应用场景。
图19 FongCyte 科研型流式细胞仪
9、深圳迈瑞
深圳迈瑞是国内医疗器械行业的领军企业,在流式细胞仪市场也有一定的份额。其主要的产品BriCyte E6于2014年正式上市发布,其“易、智、捷、简”的特点打破了过去客户对流式使用的传统认知,而获得客户的认可,时至今日,仍然占据不容忽略的市场份额。今年7月,迈瑞临床及科研流式细胞仪BriCyte M系列正式发布,包括临床型BriCyte MX、BriCyte MC,和科研型BriCyte MS,支持手动上样、自动上样,以及孔板上样,对配置与性能进行全面革新。
科研流式细胞仪BriCyte M:
图20 流式细胞仪BriCyte MX
BriCyte M具有稳定的光电检测系统,BriCyte E6的可靠质量,BriCyte M系列在其基础上进行了光学系统的全面升级,性能与可靠性得到进一步提升。BriCyte M系列采用全新的操作软件,全系标配27寸高清显示屏,充分给用户呈现散点图、3D图等所需内容。同时界面采用网格化布局,支持图形大小任意调节、自动排列,为结果的分析和输出提供极大的便利。MR Flow软件具备边采集边分析功能,可以实现数据采集和数据分析同步进行,极大地提升操作效率。
10、中生医疗
中生(苏州)医疗科技有限公司是中科院苏州医工所的成果转化基地,成功转化了流式细胞仪。经过 200 多例临床试验,淋巴细胞分群结果与美国 BD、Beckman 等国际著名公司同类产品相关性系数达到 0.98。近些年,中生医疗不断推出新品,除了ZS-AE7S、BioCyte、SinoCyte等在中标市场崭露头角外,还推出了SinoCyteX、FlowCyte临床流式细胞仪。
临床版流式细胞仪BioCyte:
图21 临床版流式细胞仪BioCyte
中生医疗推出的BioCyte临床流式细胞仪,最高配置3个激光器15个荧光通道,最多18个检测参数,具有高分辨率、高灵敏度和高稳定性;全自动检测流程,采集/分析同步进行;可达60000events/s进样速度,极大提高进样效率;基于数据库的自动荧光补偿调节功能,无需更改采集条件;基于柱塞泵的体积法绝对计数方法,更准确;进样选配一自动进样器支持40试管转盘/96孔板,操作简捷高效。中生医疗是安徽省首个获得流式细胞仪注册证的厂家,标志着其在流式细胞仪领域的重大突破。需要重点强调的是:中生医疗临床型流式细胞仪BioCyte获欧盟CE认证。
11、唯公科技
唯公科技创立于2016年,成立之初就获得天使轮投资。在流式细胞仪领域,唯公的重点在解决临床检验自动化的痛点,提高传统流式在临床应用的自动化。唯公科技是全球掌握高通量流式荧光免疫分析设备和试剂核心技术的生产商之一。创始人William Weigong Li曾在美国Beckman Coulter任职16年,后加入深圳迈瑞并参与了迈瑞第一台高性能细胞分析仪和第一台流式细胞仪的研发和上市。唯公科技研发中心于2018年先后完成了流式细胞仪EasyCell的原理样机和配套试剂研发,并于2020年获证;2021年全自动流式样本制备仪EasySampler获证;2022年,全自动临床流式细胞仪EasyCell Auto和全自动流式荧光分析仪EasyPlex获证。在流式荧光分析技术领域,唯公开发出真正意义上的第一台国产全自动流式荧光分析仪,推动了国内多联检自动化技术的发展。
全自动临床流式细胞仪EasyCell Auto:
图22 全自动临床流式细胞仪EasyCell Auto
全自动临床流式细胞仪EasyCell Auto具有如下特点,1、安全可靠,全血带盖上样,全血样本自动颠倒混匀,流式管单管涡旋混匀;2全自动流程,全自动实现流式样本前处理、测试、 分析和报告,真正实现“无人值守”; 3、高效,配备40管/盘或96孔/板自动上样系统,LIS双向通讯,工作更高效;4、兼容,双液流泵驱动系统连续上样,实现体积法 绝对计数,同时兼容微球法绝对计数;5、智能,内嵌细胞因子分析软件及细胞因子自动模板、淋巴细胞亚群 自动模板、精子相关功能检测自动模板等。
12、指真生物
指真生物成立于2017年,坐落于北京经济技术开发区,是一家专注于体外诊断技术的研发与应用的高科技企业。指真生物构建了完全自主知识产权的磁性荧光编码微球平台、蛋白荧光标记技术平台、多光谱流式荧光检测平台以及全自动磁分离技术平台,形成了针对临床诊断中多种指标联合检测场景的流式荧光免疫产品线。公司推出了多参数流式细胞仪,并具备了一定的产业化基础。2022年7月15日,指真生物宣布完成超亿元B轮融资。
图23 HighFlux全自动流式荧光检测平台
HighFlux系列全自动流式荧光检测系统:指真生物为临床检验用户打造的桌面式全自动高通量流式荧光免疫检测系统,一机多能,灵活组合,结合指真细胞因子多因子、多项肿瘤标志物、性激素、自免抗体谱等检测项目,实现极致多联检应用;同时,为满足临床和体检用户日益增长的大样本量检测需求,HighFlux系列具备多台联机能力,轻松实现数千指标/小时的检测能力。
13、必达科生物
常州必达科生物科技有限公司成立于2013年,是一家专注于生物技术和生物医学诊断设备领域的高新技术企业。必达科生物是国内较早从事流式细胞仪研发和生产的企业之一,其产品在国内市场上具有一定的影响力。公司凭借其在流式细胞仪等高端体外诊断设备方面的技术突破,打破了国外在该领域的垄断地位,致力于推动高端体外诊断设备的国产化。
图24 必达科BeamCyte流式细胞仪
BeamCyte流式细胞仪是必达科经典品牌,覆盖单激光6通道至双激光8通道绝大多数的临床应用,自有激光器技术,成功应用于流式的新型光电子检测及信号处理技术,独创的荧光空间耦合技术。自主研发的通用流式分析软件技术平台,模块化开放式设计,中英文界面一键切换,简洁易懂的软件界面,不需专业操作人员,即可轻松上手。
14、谱康医学
谱康医学成立于2020年,是高端科学仪器制造商谱育科技的子公司。公司依托谱育科技在分析设备研发方面的雄厚实力,全面开拓生命科学领域市场。自成立以来,谱康医学不断发展壮大,凭借其在流式细胞检测技术方面的优势,逐渐在生命科学领域崭露头角。
图25 SFLO全光谱流式细胞仪
SFLO系列全新问世,是谱育科技子公司谱康医学推出的具有创新性的全光谱流式技术平台,将传统荧光流式技术推向新的高峰,引领国产全光谱流式技术触达新高度,SFLO 系列创新的搭配了多激光公用整形光路、全光谱同时采集、阵列传感器高速采集等业界先进技术和CytoExpress强大流式分析工作站,最多可以配置5激光,赋予SFLO 系列前所未有的强大荧光激发能力、丰富的荧光采集能力和高维数据同时处理能力。
资本市场对流式细胞仪的关注
鉴于流式细胞仪广阔的应用前景,所以流式生产企业成为资本关注的重点。2023年~2024年期间,流式细胞仪生产企业的融资情况较为活跃,多家公司完成了新一轮融资。这些融资活动不仅体现了资本市场对流式细胞仪领域的高度认可与持续投入,也显示出行业内在技术创新、产品升级与市场需求间的良性互动。随着新品的不断推出与中标项目的落地实施,流式细胞仪市场有望进一步扩大,为科研、医疗、制药及环境等领域的高质量发展提供有力支撑。
表1 2023-2024年流式细胞仪相关企业融资情况概览
结束语
随着科技的进步,流式细胞仪的性能不断得到提升,其应用领域也在不断拓展。随着流式技术逐步在临床市场可检测项目不断增加,以及国产流式细胞产品的崛起,驱动流式细胞市场迅速增长。未来,流式细胞仪有望在更多领域发挥重要作用,如单细胞测序、纳米颗粒分析等前沿研究领域。同时,随着人工智能和大数据技术的发展,流式细胞仪的数据处理和分析能力也将得到进一步提升,为科学研究提供更加精准和高效的支持。