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上海澤葉生物科技有限公司
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閱讀：1871發(fā)布時間：2017-7-7
流式細(xì)胞儀的原理簡介
流式細(xì)胞分析（flow cytometry，FCM）即流式細(xì)胞術(shù)，是用流式細(xì)胞儀測量液相中懸浮細(xì)胞或微粒的一種現(xiàn)代分析技術(shù)。它凝結(jié)眾多不同學(xué)術(shù)背景、不同科研領(lǐng)域科學(xué)家的心血?，F(xiàn)代流式細(xì)胞術(shù)更是由于結(jié)合單克隆抗體技術(shù)、定量細(xì)胞化學(xué)技術(shù)和定量熒光細(xì)胞化學(xué)，使其在生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)、材料學(xué)等眾多領(lǐng)域研究中的應(yīng)用有更加突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
一、流式細(xì)胞儀的原理
流式細(xì)胞儀主要由4部分組成：液流系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、分析系統(tǒng)。（如圖1）它只能檢測懸浮的單細(xì)胞或微粒的信號。
圖1 流式細(xì)胞儀組成結(jié)構(gòu) 圖2 流動室和液流驅(qū)動系統(tǒng)
一般是將待測細(xì)胞或微粒進(jìn)行熒光染色后制成懸液標(biāo)本，在一定氣體壓力下將待測樣品壓入流動室，用不含細(xì)胞或微粒的緩沖液（又稱鞘液）在高壓下從鞘液管噴出，鞘液管入口方向與待測細(xì)胞或微粒流成一定角度，使鞘液包繞著細(xì)胞或微粒高速流動（如圖2），形成一個圓形的流束（即鞘流），待測細(xì)胞在鞘流的包裹下單行排列，依次通過流式細(xì)胞儀的檢測區(qū)域，經(jīng)激發(fā)光激發(fā)后產(chǎn)生熒光信號。流式細(xì)胞儀通常以激光作為激發(fā)光源，經(jīng)過聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上，被熒光染色的細(xì)胞在激光束的照射下產(chǎn)生散射光和激發(fā)熒光（如圖3）。這兩種信號同時被前向光電二極管和90°方向的光電倍增管接收。光散射信號在前向小角度進(jìn)行檢測，稱為前向散射（forward scatter，F(xiàn)SC），這種信號基本上反映細(xì)胞體積的大?。?0°散射光又稱側(cè)向散射（side scatter，SSC），是指與激光束-液流平面垂直的散射光，其信號強度可反映細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)的信息。熒光信號的接收方向與激光束垂直，經(jīng)過一系列雙色性反射鏡和帶通濾光片的分離，形成多個不同波長的熒光信號。這些熒光信號的強度代表所測細(xì)胞膜表面抗原的強度或其細(xì)胞內(nèi)、核內(nèi)物質(zhì)的濃度，經(jīng)光電倍增管接收后可轉(zhuǎn)換為電信號，再通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，將連續(xù)的電信號轉(zhuǎn)換為可被計算機(jī)識別的數(shù)字信號。
計算機(jī)采集所測量到的各種信號進(jìn)行計算處理，將分析結(jié)果顯示在計算機(jī)屏幕上，也可以打印出來，還可以數(shù)據(jù)文件的形式存儲在硬盤上，以備日后的查詢或進(jìn)一步分析。檢測數(shù)據(jù)的顯示視測量參數(shù)的不同而有多種形式可供選擇——單參數(shù)數(shù)據(jù)以直方圖的形式表達(dá)；對于雙參數(shù)或多參數(shù)數(shù)據(jù)，既可以單獨顯示每個參數(shù)的直方圖，也可以選擇二維散點圖、等高線圖或三維的立體視圖等。
圖3 光學(xué)系統(tǒng) 圖4 分選系統(tǒng)
流式細(xì)胞儀還可以對分析中的目的細(xì)胞進(jìn)行分選提取，它通過分離含有單細(xì)胞的液滴而實現(xiàn)的。在流動室的噴嘴上安裝有超高頻壓電晶體，可以產(chǎn)生高頻振蕩，使液流斷裂為均勻的液滴，待測細(xì)胞就包含在液滴之中。將這些液滴充上正或負(fù)電荷，當(dāng)帶電液滴通過電場，在電場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后落入相應(yīng)的收集器之中，從而實現(xiàn)細(xì)胞分選（如圖4）。
二、流式細(xì)胞儀的測量對象
1、大?。簯腋≡谌芤褐械南嗷ルx散的顆粒，范圍為0.2μm – 300μm。
2、類型：
細(xì)胞類型：1）高等真核細(xì)胞；2）酵母；3）細(xì)菌；4）多細(xì)胞的聚集體，如胰島等。
非生命顆粒：細(xì)胞核、染色體、其他細(xì)胞器以及乳化微球等。
三、能夠檢測的細(xì)胞屬性、組分（應(yīng)用）
1、不需要染色
大小，胞漿顆粒度，細(xì)胞自發(fā)熒光，色素，細(xì)胞計數(shù)等。
2、需染色或標(biāo)記
1）細(xì)胞膜：流動性，通透性，膜電位
2）細(xì)胞內(nèi)離子：H+（可檢測pH值），Na+，K+，Ca2+（結(jié)合的和自由的）
3）核酸：DNA含量，DNA成分，DNA合成，RNA，染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等。
4）總蛋白質(zhì)
5）蛋白質(zhì)分子間相互作用
6）抗原
7）細(xì)胞骨架成分
8）受體
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