單細胞質譜儀

◆單細胞質譜儀SinCell-100

首創的全自動化單細胞代謝分析儀器，專用于低至amol級的單細胞超痕量代謝物檢測鑒定。產品在皮升級體系下精準提取單細胞代謝物，替代傳統方法中繁瑣的人工操作，大幅提升單細胞質譜分析的靈敏度和穩定性。

（1）從單個細胞中提取痕量代謝物 針對單個細胞體積小（1pL）、超低代謝物含量（fmol-amol）,萃取液體積過大會導致代謝物稀釋倍數過高使質譜檢測非常困難的問題，SinCell-100 單細胞代謝物分析質譜儀原創的皮升級超微量萃取技術，可將樣本體系從納升級降低至皮升級。通過研發精密顯微萃取技術，采用皮升級微液滴包裹住單個細胞，實現單細胞組分的精準提取，減少代謝物質稀釋、提升單細胞分析的靈敏度。其中，皮升級液滴體積的精密控制是整個關鍵的核心，也是獲得穩定質譜檢測結果的關鍵。在技術研發過程中，通過建立液滴體積和表面張力的理論計算模型，仿真微尺度液滴體積和表面張力的動態變化規律，提出1mbar 級別氣體壓力精密控制的皮升液滴產生方法，設計制作了可精準定量產生100-1000 pL 微液滴的毛細針，開發了超精密控制電路模塊和控制算法，實現針對不同尺寸大小細胞產生匹配體積的微液滴包裹細胞萃取代謝物，避免了傳統方法中1000-10000 倍的代謝物稀釋效應，從而提升了單細胞代謝物檢測靈敏度，實現了單細胞中痕量代謝物質的分析。 

（2）對皮升級超微量樣本進行離子化和質譜檢測 單細胞代謝組學研究需要對代謝物進行足夠長的離子化時間，才能捕捉到足夠多的代謝物質譜信號，從而保障檢測出單細胞中全部的代謝物。一般國際上電噴霧離子化技術是1ul/分鐘水平，最好的技術水平可做到10 nL/分鐘，對100pL的代謝物樣本進行1 分鐘的質譜電噴霧離子化是一個國際性的技術難題。 SinCell-100 單細胞代謝物分析質譜儀突破和開發了專用于單細胞樣本分析的皮升電噴霧離子化技術和質譜離子源，基于靜電場誘導離子化技術實現大氣壓環境下的直接電離，使用非接觸式的電極布置方式以避免影響單細胞分析的死體積效應，最大限度地提升樣本利用率。更為重要的是，該離子源實現了皮升級的超微量樣本的穩定、長時離子化，使得單細胞的質譜采樣時長延長至最多90 秒，支撐多目標代謝物物質同時篩查的功能需求。 

（3）從海量的單細胞代謝物質譜數據中篩分出高價值信息（代謝大數據分析） 在單細胞質譜儀的研發過程中，一個重要的環節是從海量的單細胞代謝物質譜數據中篩選出高價值信息。單細胞代謝組學的應用場景中，每個單細胞都是獨立的樣本體系，因此數據量巨大，且信息復雜。這就需要利用先進的數據處理算法和統計方法，對原始數據進行預處理，剔除噪聲，提高數據的信噪比。隨后，通過特征提取和模式識別技術，識別出具有生物學意義的數據特征。這些高價值信息對于理解細胞功能，揭示疾病機制，以及發現新的生物標志物具有至關重要的作用。因此，這一步驟不僅要求高效的數據處理能力，還需要結合單細胞代謝 組學的生物學背景。針對上述問題，發明了一套基于人工智能算法的單細胞復雜質譜數據的分析方法，建立了一套標準的單細胞代謝物質譜數據處理流程，涵蓋了數據預處理、分類模型建立及代謝標志物提取等各項關鍵環節，提升了單細胞質譜分析數據的魯棒性和可靠性。通過數據特征峰閾值強度扣除背景信號形成的差值信號與譜庫標準樣品物質快速匹配映射方法，實現智能調節最佳信噪比下的質譜檢測最優靈敏度譜圖，進而實現高維單細胞質譜數據的有效去冗及特征提取，在腫瘤細胞精準分型等重要的生命科學領域展現出了快速、準確的數據處理效果。 

（4）大幅縮減了單細胞樣本的分析耗時 單細胞質譜分析過程需順次皮升級微液滴操控、超痕量單細胞代謝物萃取、直接電離電噴霧質譜檢測等精密動作，傳統的分析方法依賴人工作業，手動或半自動地完成各流程任務，效率低、重復性差，單個細胞分析至少耗時15min。SinCell-100 單細胞代謝物分析質譜儀基于機器視覺及人工智能圖像算法，在完成系統軟硬件深度整合的前提下，實現了全自動化、機械化的顯微操控技術，可全面替代瑣碎且不穩定的人工操作環節，降低人為因素所導致的系統誤差，大幅提升單細胞質譜分析的效率，從而將單個細胞的分析耗時壓縮至90s 以內。 

（5）大幅提升了單細胞樣本的分析成功率 在單細胞代謝分析領域，使用有機溶劑對單個細胞樣本完成萃取再進行質譜分析已經被證明是一種有效的方法。然而，傳統的分析方法高度依賴于研究人員的手工操作，存在較大的不穩定性，導致單細胞樣本分析成功率低，僅不足30%。為了實現單細胞質譜分析所有環節的自動化控制，SinCell-100 單細胞質代謝物分析譜儀采用了機器視覺導向的顯微操控技術。可順次自動化地執行精準的單細胞定位、代謝物萃取、樣品傳送、樣本離子化等動作，杜絕了傳統手動分析方法中失敗率 高的問題。其中，圖像算法的準確性是精密顯微操控的基礎。基于核對稱卷積神經網絡的離焦距離估算模型，研發了回歸誤差大小的離焦距離衡量指標以替代傳統對焦質量評價指標，達到提升圖像識別精度、壓縮算法耗時、提升軟硬件協作穩定性目的，最終實現單細胞質譜分析全流程自動化操控，并將單細胞樣本分析的成功率提升至95%及以上。 （6）通過降低1000-10000 倍的稀釋，大幅提升了質譜檢測靈敏度單細胞體積極小，代謝物含量極低，即使現今全球范圍內最尖端的質譜儀產品也只能實現納升級別的進樣，無法支撐皮升級樣本的有效分析。基于稀釋方法來擴增樣品體積是一種妥協的單細胞分析手段，但該方法造成了痕量代謝物的過分稀釋，導致質譜分析靈敏度顯著降低。因此，要針對如此痕量的代謝物體系完成高靈敏的質譜分析難度巨大。SinCell-100 單細胞代謝物分析質譜儀采用超微量皮升級液滴精準萃取技術，通過在皮升級體系下對單個細胞樣本進行萃取，大幅降低了單細胞中代謝物質的稀釋效應，實現了單細胞質譜分析靈敏度的顯著提升，實現fg 級別單細胞代謝物的高靈敏檢出。

華儀寧創單細胞代謝物分析 SinCell-100由寧波華儀寧創智能科技有限公司 為您提供，如您想了解更多關于華儀寧創單細胞代謝物分析 SinCell-100 報價、型號、參數等信息，歡迎來電或留言咨詢。

注：該產品未在中華人民共和國食品藥品監督管理部門申請醫療器械注冊和備案，不可用于臨床診斷或治療等相關用途。