今天要提到的兩項技術可謂是神仙打架，誰都不差。一方習自“峨嵋派”（IMC-蛋白組水平），一方習自“武當派”（spatial gene expression-轉錄組水平）。
IMC特點：操作簡單；精度高（1um）；檢測維度低（40+種蛋白質）；適用於臨牀用藥指導
空間轉錄組特點：操作複雜；精度高（55um）；檢測維度高（20000+基因表達水平）；適用於科學研究
一、組織成像質譜流式
（1）質譜流式細胞技術（Mass Cytometry）
基本概念：理解組織成像質譜流式之前，先理解一下質譜流式細胞技術（Mass Cytometry），質譜流式是利用質譜原理對單細胞進行多參數檢測的流式技術。它繼承了傳統流式細胞儀的高速分析的特點，又具有質譜檢測的高分辨能力。
技術原理：即用金屬標籤抗體標記單細胞懸液，然後標記後的細胞進入質譜流式細胞儀後，逐個通過ICP質譜檢測裝置，對每個細胞中各種金屬標籤進行定量檢測，進而得到每個細胞中各種目標蛋白的含量。
（2）組織成像質譜流式（Image Mass Cytometry）
一般的流式細胞儀是用於細胞懸浮液的分析，但對於固態的組織切片則無能爲力。IMC（Image Mass Cytometry）結合了激光消融（Laser ablation），可以將經過帶有同位素的抗體或者探針標記的組織切片的一部分變爲等離子態，送入流式質譜進行分析。
實驗工作流程
（1）抗體設計與選擇
通常來說，在免疫組化實驗中有較好表現的抗體在IMC中都有較好的表現。因此抗體選擇的方法和免疫組化選擇沒有太大差別。質譜流式的同位素大多數來自鑭系元素，再加上一些非鑭系元素（如：鉍，金，鉑），大概有40多種。我們可以標記的抗體不能超過這些同位素的數量，所以每次實驗前需要標記哪些抗體需要謹慎選擇。
（2）染色
使用與常規免疫組化相似的方法對石蠟或冰凍切片樣本進行染色
（3）儀器操作
機器每次會用激光在組織切片上消融一小塊區域。如果每次激光消融的區域越小，也就能得到組織切片中更加細緻的蛋白表達數據。目前Hyperion可以將脈衝激光束精確聚焦成 1µm 的光點，對樣本上的金屬標籤元素進行採樣，並通過氬氣流將其送入 通道進行 ICP-TOF 質譜分析。每個激光脈衝完成一個像素點的掃描。
（4）生成圖像
目前Hyperion可以實現對40個通道的成像
特點總結： 利用金屬元素標記的抗體以及成熟的 CyTOF 技術，Hyperion 系統大幅突破了基於熒光的免疫組化（IHC）方法的技術侷限，可同時檢測細胞和組織中近 40 種標誌物。
二、空間轉錄組測序
空間轉錄組測序的概念是基於單細胞測序，從10x genomics平臺走出來。通過一個形似玻片的條形碼芯片實現（參考下方原理圖）：
（1）每張芯片有4個捕獲區域（6.5mm x 6.5mm）；
（2）每個捕獲區域存在5000個barcode spot；
（3）每個spot直徑55um，可捕獲1-10個細胞（兩個spot中心之間的距
離100um）；
（4）通過Spatial Barcode實現空間位置標記；
（5）UMI進行mRNA標記
實驗過程中將組織對應上去，條形碼探針（含有poly T尾巴）會捕獲每個位置的mRNA信息。實現空間水平的轉錄組測序。
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實驗工作流程
1、尋找組織最佳透化時間
組織優化試劑盒 用來確定每種組織類型最佳組織透化時間。
組織透化是整個實驗過程中一個非常重要的步驟，組織透化可以理解爲做單細胞轉錄組時細胞裂解和捕獲的過程，透化做得越好，mRNA的釋放和被捕獲的效果越好，直接影響到最後檢測的結果。
（1）將切片放到檢測玻片上，其上有8個正方形的方框（捕獲區域capture area）
（2）甲醇固定-->染色-->明場成像（看到它的原始位置信息）
（3）組織的透化（這裏是沒有空間條形碼的）
（4）透化之後捕獲的mRNA的區域進行cDNA的合成
參考如下圖，合成的cDNA是帶有熒光的，有熒光之後就可以通過熒光顯微鏡顯色，根據熒光信號強弱 和 彌散情況，尋找最佳透化時間
2、空間基因表達實驗
（1）將切片放到檢測玻片上，其上有4個正方形的方框（捕獲區域capture area）
（2）甲醇固定-->染色-->明場成像（看到它的原始位置信息）
（3）組織的透化（mRNA捕獲+條形碼標記）
（4）生成cDNA