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本期，斯坦福大学医学院赵精晶博士为我们分享从信息角度看未来十年的流式发展。
敢问路在何方？
——从信息角度看未来十年的流式发展，即2023 SPIE西部光电会后小思
作者：赵精晶 博士 斯坦福大学医学院
SPIE西部光电会议是世界规模最大的光学会议，涉及光学各个领取，其中也包括流式研究。从2019年开始，每年我会有一或两个口头或邀请报告，今年也是我第二年作为流式相关领域分会场的主席。作为一个综合性的光学会议，可以帮助我们更好的横向对比其他细胞分析领域并理解未来流式的发展方向。不才就抛砖引玉，从信息维度的角度浅析一下流式的发展。
流式的源头在于高通量，这也是流式与所有其他单细胞分析手段相比的最大优势。有了高通量，才能构建出有效的统计数据集合。在高通量的基础上，流式发展的基本路径是增加信息容量。这里的信息有三个维度，分别是分子种类，空间信息和多组学信息。
• 并行检测不同分子信息的数量主要由激光数目和荧光通道数量决定。
在过去二十余年，光谱流式技术的飞速发展已经极大提高了单次检测分子的数量。可以预计，未来如果不能研发出窄波段荧光试剂或拓展近红外光谱检测范围，则意味着当下流式已达到了分子并行定量检测能力的极限。
• 空间信息即影像流式是最近正在迅速发展的领域，其充分融合了显微镜的分子影像能力和流式的高通量检测能力，能够高效地提供‘分子影像’金标准。
该领域的知名课题组包括， Keisuke Goda课题组，Kevin K. Tsia课题组， Sadao Ota课题组、Yu-Hwa Lo课题组， Eric Diebold团队等。相关公司或产品包括BD S8、ImageStream、DeepCell、Attune、ThinkCyte、CYBO等。
目前，影像流式的系统和图像重构过程较为复杂，因而限制了分子并行检测能力。值得一提的是，2023年初，美国食品药品管理局FDA批准了首个用于败血症早诊的仪器Cytovale。该仪器基于影像流式技术（源于Dino Di Carlo实验室），展现了影像流式对解决现有血液病难题的巨大潜力。
• 多组学是正在萌芽的发展方向。
将流式从现有的以膜蛋白检测为主向各类生物微粒的多组学跨越。这一过程的实现，首先需要保持流式高通量检测的优势，同时需要通过影像和试剂开发拓展对不同特性生物微粒准确识别和并行检测的能力，并辅以合适的样品自动化处理流程。目前，相关公司有Berkeley Lights、Partillion Bioscience等。可以预测，液体活检、精准医学、合成生物学、细胞治疗都将极大受益于高通量的多组学检测。
个人认为流式发展的底层逻辑包括三点：
一是降低获取高质量、多维度生物微粒数据的成本；
二是有效地将多维数据转化为具有明确生物和医学意义的低维数据；
三是适应于明确的应用需求。
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【关于作者】
赵精晶博士 斯坦福大学医学院
赵精晶博士毕业于清华大学精仪系尤政院士课题组，现为斯坦福医学院结构生物学系博士后，从事高内涵影像光谱流式细胞仪和光学相干层析成像技术（皮肤癌与脑成像）研究。于2021年荣获ISAC发明家称号，致力于便携式流式细胞仪的研发，愿景是为任何人在任何时间和任何地点提供专业的流式检测，实现分子级别的免疫、癌症、血液随身检测。并为cytometry part a注册审稿人，isac innovation council成员，cyto 2023会议执委会委员。
（本文编辑：刘立东）
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