流式细胞术原理与应用简介

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1、流式细胞术原理与应用简介湖北中医学院中医药实验中心田代志流式细胞术发展史1930年Caspersson和Thorell开始致力于细胞计数的研究1934年Moldaven最早设想细胞检测自动化，用光电仪记录流过一根毛细管的细胞1940年Coons提出结合荧光素的抗体去标记细胞内的特定蛋白1949年WallaceCoulter申请了在悬液中计数粒子的方法的专利1950年Caspersson用显微UV-VIS检测细胞流式细胞术发展史1953年Croslannd-Taylor应用分层鞘流原理，成功设计红细胞光学自动计数器1969年Van

2、Dilla及其同事在LosAlamos,NM发明第一台荧光检测细胞计1972年Herzenberg研制出细胞分选器1975年Kohler等提出单克隆抗体技术，为细胞研究提供大量的特异免疫试剂大量厂家不断生产流式细胞仪流式细胞术发展史目前国内主要流式细胞仪厂家：BecktonDickinson(BD)公司BACKMANCOULTER公司流式细胞仪构造流式细胞仪(FlowCytometer，FCM)的结构分五部分：流动室及液流驱动系统激光光源及光束成形系统光学系统信号检测与存贮、显示、分析系统细胞分选及浓缩系统流式细胞术(FlowC

3、ytometry，FCM)图示如下页：流式细胞仪构造模式图流式细胞仪构造示意图流动室与液流驱动系统流动室是仪器核心部件，被测样品在此与激光相交。流动室由石英玻璃制成，中央有一长方形小孔，供单个细胞通过。流动室内充满了鞘液，其作用是将样品环形包绕。鞘液流速稳定，样品流在鞘流的环包下形成流体动力学聚焦，从而得到准确的细胞荧光信息。流动室上装有压电晶体，受到振荡信号可发生振动。流动室与液流驱动系统激光光源及光束成形系统目前台式机FCM，大多采用氩离子气体激光器。激光光束在到达流动室前，先经过透镜聚焦，形成约22×66μm的光斑，这样激

4、光能量较强，以激发荧光染料。台式机的整个光路是封闭的，在安装时由工程师调试完毕后，无需用户作任何调节，使用十分方便。激光光源及光束成形系统光学系统FCM的光学系统由若干组透镜、滤光片和小孔组成，它们将不同波长的荧光信号分别送入到不同的电子测控器。主要光学原件：滤光片(Filter)长通滤片LongPassFilter,LP短通滤片ShortPassFilter,SP带通滤片BandPassFilter,BP长通滤片短通滤片带通滤片信号检测与分析当细胞携带荧光素标记物，通过激光照射时，产生代表细胞内不同物质、不同波长的荧光信号，这

5、些信号以细胞为中心，向空间360度立体角发射，产生散射光和荧光信号。以激发光光源波长488nm为例示意图：荧光信号示意图散射光信号散射光信号不依赖任何样品的制备技术（如染色），因此称为细胞的物理参数。前向散射角(ForwardScatter，FSC)：与细胞的大小有关，在FCM应用中，常取FSC作阈值，来排除样品中的各种碎片。侧向散射角(SideScatter，SSC)：与激光束正交90度的散射光信号，与细胞粒度及复杂程度正相关。散射光信号波长与激光相同。散射光信号示意图RightAngleLightDetectoraCellC

6、omplexityForwardLightDetectoraCellSurfaceAreaIncidentLightSource荧光信号一种是细胞自身在激光照射下发出微弱的荧光信号，称自发荧光。一种是经过特异荧光素标记后，受激发光照射得到的荧光信号，通过对这类荧光信号的检测和定量就能了解所研究细胞参数的存在与定量。常用荧光染料目前台式机FCM配置488nm激光管常用染料有PI(PropidiumIodide)PE(Phycorey-thrin)FITC(FluoresceinIsothiocyanate)PerCP(Peridi

7、ninChlorophyllProtein)PE-CY5等633nm激光管常用染料有APCAPC-CyFCM测量数据的存贮、显示和分析目前FCM所采用的都是多参数指标，荧光参数标记物最多可达4个，数据的存贮采用列表排队方式，可节省存贮空间。数据文件为二进制文件，缺乏直观性，数据的显示常用以下几种方式：直方图散点图等高线图密度图三维图直方图直方图(DistributionHistogram)横坐标代表荧光信号或散射光信号相对强度，单位是道数，可以是线性或对数坐标。纵坐标一般是细胞数。散点图散点图(DotPlot)X坐标为该细胞一参

8、数相对含量，Y坐标为该细胞另一参数的含量，可以将细胞亚群分开。等高线图和密度图三维图设门分析可以通过设“门”(Gate)，分析、分选感兴趣的细胞。FCM的分辨率分辨率是衡量FCM测量精度的指标，通常用变异系数CV表示。一般要求CV<8，最好CV<3。FCM图片—