分析儀器大廠 Thermo Fisher Scientific(以下簡稱 Thermo Fisher)於 4 月 14 日假台北生技園區盛大舉辦「Attune™ Xenith 旗艦機新品發表暨上樣體驗會」 ,正式向台灣生技界展示旗下全新一代 Attune™ Xenith 流式細胞儀。活動當天除了有 Thermo Fisher 的專家親身講解其技術內涵以及配套的跨平台分析軟體之外,更設有現場導覽體驗以及完整實機操作展示環節,讓與會者親身見證這款旗艦級光譜流式細胞儀如何在真實樣本條件下展現其卓越效能。

結合企業願景與研發實力,引領高維度細胞分析新紀元

Thermo Fisher Scientific 台灣區業務經理 Ban Weng 在開場致詞中指出,隨著現代電腦算力大幅躍升,當今科學研究的複雜度也相應大增。特別是在免疫學、腫瘤微環境以及細胞治療等前沿領域,研究人員不僅追求更高維度的多參數分析能力,更迫切需要具備極度穩定且易於操作的分析系統。然而傳統流式細胞儀在面對此類需求時,常受限於分析速度不足、數據產出不穩定,以及最令人頭痛的樣本阻塞等技術瓶頸 。

為了突破這些限制, Thermo Fisher 擁有超過 7,200 位頂尖研發人員,致力於推動科學技術革新。在台灣,Thermo Fisher 已深耕達 30 年之久,擁有超過 600 位在地專業員工,服務版圖橫跨生命科學、半導體分析、製藥與臨床診斷,累計服務逾 2,000 個客戶群。全新推出的 Attune™ Xenith 便是承載此雄厚研發量能的劃時代結晶,這台旗艦級流式細胞儀結合了 Thermo Fisher 獨步全球的聲波聚焦(Acoustic focusing)與光譜分析技術,期望以直覺化的操作邏輯與強大的光學系統,重新定義細胞探索的標準視角。

從樣本製備到自動化高通量分析,提供全方位流式細胞術解決方案

Thermo Fisher 擁有完整的流式細胞術解決方案,涵蓋從前端細胞培養、樣本製備、螢光標記到終端儀器分析與細胞分選的無縫整合。自 2015 年首度推出主打聲波聚焦的 NxT 機型開始、到加入明視野影像分析技術的 CytPix、Bigfoot 光譜細胞分選儀、直至 2025 年發表的 Xenith 旗艦型光譜分析儀。今年更推出最新力作Attune™ Xenith;  共搭載 6 支雷射與 51 個螢光偵測器,並配備包含 405 nm 在內的 6 個散射光偵測器。在聲波聚焦技術的加持下,其進樣速度可達到驚人的 1000 µL/min,且能在高速運作下依然維持極小的變異係數(CV 值)。另一方面,Attune™ Xenith 可搭配 CytKick 或 CytKick Max 自動上樣機使用,在 Boost 模式下 22 分鐘即可完成一個 96 孔盤分析。針對具備超高通量需求的生技製藥業客戶,儀器更能整合機械手臂與 10 公升大容量的外部流體供應系統(EFS),實現全天候無人值守作業。

聲波聚焦搭配正壓流體設計,終結黏稠樣本塞管痛點

系統設計工程資深經理 Eric Finan 指出,免疫學與腫瘤學的真實樣本通常含有大量細胞碎片,而且細胞密度高,並易於聚集結塊。這些特性經常導致流式細胞儀發生在運作時微小阻塞,甚至完全卡管,不僅會中斷數據收集,更可能造成珍貴樣本流失、增加儀器停機時間與維護成本。針對這項長久以來的痛點, 

Attune™ Xenith 結合了聲波與流體動力學聚焦技術(Acoustic-assisted hydrodynamic focusing)。透過聲波聚焦,細胞可被溫和且精準地導向毛細管(Capillary)中心,自然排列成單列,確保在高流速條件下仍能維持穩定且一致的訊號品質。加上平頂雷射(Flat-top lasers)設計,提升了對齊容錯率,確保細胞在極高流速下通過雷射時,依然維持一致的平均螢光強度(MFI)與極窄的 CV 值(意即數據非常集中,可重現性極高)。數據顯示,要獲取 100 萬個顆粒球(Granulocytes)的數據,傳統儀器以 60 µL/min 流速運作需耗時約一小時,而 Xenith 在 1000 µL/min 流速下則僅需約 3 分鐘,效率提升近 20 倍。

此外,儀器採用了由注射泵驅動的正壓位移流體系統(Positive displacement fluidics),其設計宗旨在於維持恆定的體積流速,而非僅維持固定壓力。萬一管路遭遇黏稠樣本引發堵塞,注射泵會持續推進,將管路壓力從常規的 7 psi 瞬間提升至 60 psi,以高壓直接排除堵塞物。若遇嚴重阻塞,系統會發出警示,讓使用者先回收未分析的樣本,接著透過一鍵操作在 1 分鐘內完成高壓清堵(High-pressure unclog)。這種聰明的防卡管機制讓研究人員在處理黏稠、高難度的組織與腫瘤樣本時不用再提心吊膽,操作效率得以大幅提升。

為具體呈現儀器的耐受力,Eric Finan 播放了一支「柳橙汁壓力測試」影片。當使用僅以 70 µm 過濾網作單次過濾、且稀釋至 20% 濃度的帶果肉柳橙汁進行上樣時,Attune Xenith 還是展現出極高穩定性,甚至在接近 100,000 events/second 的條件下依然順暢運行。他更進一步展示未經過濾、含有大於 1 mm 大果肉的柳橙汁測試,藉此證明儀器面對極端條件時的強大防塞管能力。

基於此硬體特性,他提出了「稀釋即是解答(Dilution is the solution)」的策略:先把黏稠樣本稀釋,再借助儀器極高的流速進行採樣。具體來說,以小鼠肺部組織為例,與其在低流速(100 µL/min)下忍受高濃度樣本帶來的微小堵塞,研究人員可以將樣本稀釋 5 倍,並將儀器流速相應提升至 500 µL/min。如此一來,既能獲得連續且穩定的數據,也不會增加整體的數據擷取時間。

Thermo Fisher 系統設計工程資深經理 Eric Finan 發表線上演講,分享 Attune™ Xenith 的硬體及技術優勢。(攝影:基因線上)

Flowscape 軟體強勢整合,跨平台標準化與自發螢光拆解

除了硬體上的重大突破,跨平台軟體的無縫整合也是本次產品發表會的核心亮點。資深產品專員 Grace Lin 表示 Flowscape 是由 Thermo Fisher Scientific 所開發、主要用於流式細胞術數據分析與視覺化的專業軟體,為 Attune™ Xenith 分析儀與 Bigfoot 光譜細胞分選儀提供了完全一致的操作界面與邏輯。研究人員只要在 Attune™ Xenith 流式細胞儀設定好螢光組合(Panel),就能直接一鍵匯入到 Bigfoot 分選儀開始作業,無需重新設定或適應不同的系統軟體,大幅節省了轉移實驗的時間與人力成本。

針對經常干擾數據的自體螢光(Autofluorescence)問題,自體螢光固然可能因為樣本處理不當而增加,但它也可以是正常細胞代謝的自然表現,而 Flowscape 軟體允許將自體螢光視為獨立參數進行光譜拆解(Unmixing)。以週邊血單核細胞(PBMC)分析為例,使用者可以單獨勾選並扣除具高自體螢光的顆粒球背景訊號,這能有效提升特定細胞群真實螢光訊號的解析度,避免因強制扣除全體族群背景而導致訊號過度校正(Over-compensation)的問題。

在數據品質控管與 Panel 審查方面,Flowscape 內建了多項實用工具。「光譜能量(Spectral Energy)」功能可將實際跑出的訊號與理論值進行比對並給予評分,協助使用者快速確認染色步驟或抗體品質是否正常。在設計多色 Panel 時,「相似性矩陣(Similarity matrix)」能量化評估不同螢光劑之間的光譜重疊程度,從而識別潛在的螢光串擾風險。針對二、三十色以上的高維度數據分析,軟體內建了 t-SNE 與 UMAP 降維演算法,並提供熱圖(Heatmap)顯示特定標記的分佈;更支援從特定細胞群集直接生成圈選邏輯(Create gating from cluster),協助研究人員探索未知的細胞族群。

專業支援與實機體驗,全方位賦能細胞探索

台灣 Thermo Fisher 團隊介紹「Flow Panel Builder 設計工具與專業支援服務」,協助優化試劑選擇與實驗設計;並安排 Xenith 旗艦機導覽。透過實機上樣體驗,在專人示範下,以真實細胞樣本驗證 Attune™ Xenith 的數據品質與穩定表現。

基因線上團隊於發表會現場訪問了三位來自不同研究領域與單位的與會專家,從實際科研應用與實驗室管理的角度出發,了解他們的觀察與期待:

  • 兼顧高維分析與效率提升:一位受訪研究人員表示,Xenith 升級至 6 雷射與 51 偵測器的全光譜配置擴展了實驗的應用廣度。最實用的是「高流速結合樣本稀釋」的策略。過去處黏稠理易堵塞樣本必須多次稀釋,導致擷取時間拉長;如今 Xenith 提升了流速,讓他們能在相同甚至更短的時間內完成稀釋樣本的分析,有效縮短工時並降低樣本需求量。
  • 完整解決方案優化實驗室管理:另一位實驗室管理者強調,相較於單純強調硬體規格,他更看重 Thermo Fisher 提供的完整解決方案,包含 Flow Panel Builder 等設計工具與技術諮詢支援。在實務管理上,儀器強大的抗堵塞能力至關重要;過去一旦發生塞管,後續所有流式細胞實驗都會被迫停滯,而 Xenith 的高效防塞管設計能確保研究部門運作順暢,大幅減輕了管理負擔。
  • 聚焦臨床複雜樣本精準解析:另一名於醫院實驗室任職的專家則指出,她所在的研究團隊是 Attune 系列流式細胞儀的長期資深用戶,因此非常了解其技術優勢,並且對儀器正式跨入全光譜時代充滿期待。面對臨床端複雜的腫瘤檢體,樣本在酵素消化處理後常帶有大量碎片、背景雜訊極多且極度黏稠,在傳統儀器上容易產生嚴重干擾。她期待 Xenith 能憑藉其聲波聚焦的底層優勢與的光譜拆解邏輯,有效克服這些臨床樣本的分析瓶頸。

總括而言,Thermo Fisher 本次發表的 Attune™ Xenith 旗艦機,不僅以聲波聚焦與正位移流體技術等硬體創新解決了流式細胞術中「樣本堵塞」與「實驗耗時」的實務痛點,更透過 Flowscape 軟體成功打通了跨平台分析的隔閡。這套軟硬體完美結合的高效解決方案,無疑將協助更多生技研究人員突破現有技術瓶頸,加速免疫學與腫瘤學領域的科學發現。