在上个世纪，免疫学研究一直处于许多重要的科学和医 学突破的前沿，包括疫苗开发、器官移植时的组织配型，以及 免疫肿瘤学治疗。如今，免疫学和传染病研究人员在不断加 深我们对重大健康问题的认识，包括癌症、自身免疫疾病以 及新发病原体。不过，由于免疫系统是复杂的、动态的且异质 性的，而目前普遍使用的研究工具存在限制，使得研究人员 的工作正面临着重大挑战。

为了全面地监测和了解免疫反应，科学家需要高通量地 鉴定单个细胞的细胞类型及功能状态的能力。为此，免疫学 家采用流式细胞术（Flow）和质谱流式细胞术（cytometry by time of flight，简称CyTOF），根据细胞表面蛋白对细胞进 行分选，并将其分成不同的类型和状态。然而，仅仅依赖细胞 表面的标志物，就会忽略细胞的大多数分子特征，无法进一 步区分表达相同表面蛋白的细胞，或区分T细胞或B细胞的不 同克隆型。