今天要提到的两项技术可谓是神仙打架，谁都不差。一方习自“峨嵋派”（IMC-蛋白组水平），一方习自“武当派”（spatial gene expression-转录组水平）。
IMC特点：操作简单；精度高（1um）；检测维度低（40+种蛋白质）；适用于临床用药指导
空间转录组特点：操作复杂；精度高（55um）；检测维度高（20000+基因表达水平）；适用于科学研究
一、组织成像质谱流式
（1）质谱流式细胞技术（Mass Cytometry）
基本概念：理解组织成像质谱流式之前，先理解一下质谱流式细胞技术（Mass Cytometry），质谱流式是利用质谱原理对单细胞进行多参数检测的流式技术。它继承了传统流式细胞仪的高速分析的特点，又具有质谱检测的高分辨能力。
技术原理：即用金属标签抗体标记单细胞悬液，然后标记后的细胞进入质谱流式细胞仪后，逐个通过ICP质谱检测装置，对每个细胞中各种金属标签进行定量检测，进而得到每个细胞中各种目标蛋白的含量。
（2）组织成像质谱流式（Image Mass Cytometry）
一般的流式细胞仪是用于细胞悬浮液的分析，但对于固态的组织切片则无能为力。IMC（Image Mass Cytometry）结合了激光消融（Laser ablation），可以将经过带有同位素的抗体或者探针标记的组织切片的一部分变为等离子态，送入流式质谱进行分析。
实验工作流程
（1）抗体设计与选择
通常来说，在免疫组化实验中有较好表现的抗体在IMC中都有较好的表现。因此抗体选择的方法和免疫组化选择没有太大差别。质谱流式的同位素大多数来自镧系元素，再加上一些非镧系元素（如：铋，金，铂），大概有40多种。我们可以标记的抗体不能超过这些同位素的数量，所以每次实验前需要标记哪些抗体需要谨慎选择。
（2）染色
使用与常规免疫组化相似的方法对石蜡或冰冻切片样本进行染色
（3）仪器操作
机器每次会用激光在组织切片上消融一小块区域。如果每次激光消融的区域越小，也就能得到组织切片中更加细致的蛋白表达数据。目前Hyperion可以将脉冲激光束精确聚焦成 1µm 的光点，对样本上的金属标签元素进行采样，并通过氩气流将其送入 通道进行 ICP-TOF 质谱分析。每个激光脉冲完成一个像素点的扫描。
（4）生成图像
目前Hyperion可以实现对40个通道的成像
特点总结： 利用金属元素标记的抗体以及成熟的 CyTOF 技术，Hyperion 系统大幅突破了基于荧光的免疫组化（IHC）方法的技术局限，可同时检测细胞和组织中近 40 种标志物。
二、空间转录组测序
空间转录组测序的概念是基於单细胞测序，从10x genomics平台走出来。通过一个形似玻片的条形码芯片实现（参考下方原理图）：
（1）每张芯片有4个捕获区域（6.5mm x 6.5mm）；
（2）每个捕获区域存在5000个barcode spot；
（3）每个spot直径55um，可捕获1-10个细胞（两个spot中心之间的距
离100um）；
（4）通过Spatial Barcode实现空间位置标记；
（5）UMI进行mRNA标记
实验过程中将组织对应上去，条形码探针（含有poly T尾巴）会捕获每个位置的mRNA信息。实现空间水平的转录组测序。
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实验工作流程
1、寻找组织最佳透化时间
组织优化试剂盒 用来确定每种组织类型最佳组织透化时间。
组织透化是整个实验过程中一个非常重要的步骤，组织透化可以理解为做单细胞转录组时细胞裂解和捕获的过程，透化做得越好，mRNA的释放和被捕获的效果越好，直接影响到最后检测的结果。
（1）将切片放到检测玻片上，其上有8个正方形的方框（捕获区域capture area）
（2）甲醇固定-->染色-->明场成像（看到它的原始位置信息）
（3）组织的透化（这里是没有空间条形码的）
（4）透化之后捕获的mRNA的区域进行cDNA的合成
参考如下图，合成的cDNA是带有荧光的，有荧光之后就可以通过荧光显微镜显色，根据荧光信号强弱 和 弥散情况，寻找最佳透化时间
2、空间基因表达实验
（1）将切片放到检测玻片上，其上有4个正方形的方框（捕获区域capture area）
（2）甲醇固定-->染色-->明场成像（看到它的原始位置信息）
（3）组织的透化（mRNA捕获+条形码标记）
（4）生成cDNA