生物分析检测技术
生物学中的生理生化检测技术

生物学中的生理生化检测技术生物学是以生命的基本单位——细胞为基础的科学,涉及生命的各个层面,从基因和蛋白质水平到细胞、组织和器官水平。
生物学中的生理生化检测技术是衡量这些生命层面的关键工具,它们可以用于检测和分析细胞、组织和器官的功能和特性,为研究生命体系提供重要信息。
1. DNA测序技术DNA测序技术是生物学中的基础技术之一,它是通过高通量测序仪等设备对DNA序列进行测定的过程。
在深度测序下,其精度可以达到单个碱基,从而将不同物种之间的遗传学差异和相似性进行比较。
DNA测序技术有助于确定物种遗传信息、疾病基因、病原体和环境细菌的序列信息,是分子生物学和基因治疗等领域的基础。
2. 基因芯片技术基因芯片技术是通过将大量的DNA或RNA等生物分子固定在一个固体表面上,并与目标分子进行杂交反应,以便检测它们是否存在的一种高通量检测技术。
基因芯片技术有助于检测普通和癌症等疾病的基因表达水平、鉴定不同物种之间的遗传差异以及研究蛋白质功能和互作等。
3. 蛋白质电泳和质谱技术蛋白质电泳是一种分离蛋白质的方法,蛋白质通常以其分子量大小为基础进行分离,从而通过观察不同蛋白质片段的分布来确定它们的结构和功能。
质谱技术则是通过将蛋白质分离出来并将其分子量大小及其化学特性和结构进行鉴定,从而提供有关蛋白质分子结构、组成和功能的生理化学性质的信息。
这些信息可以帮助科学家进一步理解蛋白质分子如何运作,如何相互作用以及如何受到不同环境和生理刺激的影响。
4. 免疫学检测技术免疫学检测技术是检测生物体中特定蛋白质和其他分子的方法。
它们是以生物体自身的免疫系统为基础,通过发现和识别特定的抗原,从而提供了别的分子的度量。
免疫学检测技术广泛应用于临床化验、药物检测和疾病诊断等领域,目前最常见的免疫学检测技术是酶联免疫吸附法(ELISA)和免疫印迹技术(Western blot)等。
5. 生物传感器技术生物传感器是一种能够特定地识别生物共生物分子的设备,它们能够帮助医学科学家,研究分子交换和细胞信号传递,一些生物传感器还可以监测生物系统和环境中的化学和物理变化。
生物分析化学和检验检测技术的应用

生物分析化学和检验检测技术的应用随着社会的发展和科技的不断进步,生物分析化学和检验检测技术的应用越来越广泛。
生物分析化学指利用化学方法分析生物样本,以了解生物过程和机制的一门学科;检验检测技术则是将技术手段应用于检测和诊断等方面,用于保证人们的生命健康和生产安全。
生物分析化学和检验检测技术的应用相互关联,可以应用于医学、食品、环境等领域。
本文将从这三个方面进行阐述。
医学领域是生物分析化学和检验检测技术的主要应用领域之一。
在医学方面,从临床检验、病毒检测、药物研发到基因测序等方面都离不开这两项技术。
例如,在临床检验中,通过对血液、尿液等样本的生化分析,可以判断人体内各种指标的正常水平,如血糖、肝功能、肾功能等。
在病毒检测方面,生物分析化学更是起到了至关重要的作用。
举个例子,钱氏埃博拉病毒疫苗的研发就采用了生物分析化学和检验检测技术。
此外,生物分析化学和检验检测技术还广泛应用于药物研发和基因测序等领域,这些技术的应用为医学科学研究提供了有力的保障。
食品安全也是一个重要领域,因为食品与人们的健康直接相关。
在食品领域,生物分析化学和检验检测技术主要用于确保食品的安全和卫生。
例如,在食品中添加的消息素等成分,通过生物分析化学的检测,可以确保食品中这些成分的含量不会过高。
此外,生物分析化学和检验检测技术也为食品鉴定和溯源提供了可靠的技术支持,确保食品的来源和出产过程真实可靠。
环境保护也是生物分析化学和检验检测技术的一个应用领域。
现代社会生产活动的不断增强,使环境问题变得十分突出。
污染物的种类和数量越来越多,这就需要采用生物分析化学和检验检测技术的相关方法来检测环境污染解决方案的质量。
例如,环境水样的分析测试,通过使用生物分析化学技术,可以检测水中各种污染物的浓度;此外,利用检验检测技术检测排放的污染物的种类和数量,也是保障我们的环境安全的一种重要手段。
总结生物分析化学与检验检测技术的应用覆盖了医学、食品、环境等多个领域。
现代生物分析技术

生态毒理学研究
利用生物分析技术研究污染物对生物 体的毒性作用机制,为环境保护提供 科学依据。
环境污染治理
应用生物分析技术筛选高效降解污染 物的微生物菌株,为环境污染治理提 供技术支持。
05 现代生物分析技术挑战与 展望
技术挑战与问题
样本处理与制备
生物样本的复杂性、不稳定性和异质性给样本处理和制备带来挑 战。
02 现代生物分析技术基础
分子生物学基础
DNA与RNA的结构与功能
阐述脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的分子组成、双螺旋结构及其在遗传信息存 储和传递中的关键作用。
基因表达的调控
介绍基因在转录和翻译过程中的调控机制,包括原核生物和真核生物基因表达的调控差异 。
重组DNA技术
详述重组DNA技术的基本原理,包括限制性内切酶的使用、DNA连接酶的作用以及载体 系统的选择等。
免疫监测
监测免疫细胞的功能和 数量,评估患者免疫状
态,指导免疫治疗。
病原体检测
利用生物分析技术快速、 准确地检测病原体,为疫 情防控提供有力支持。
药物研发与生产
01
02
03
04
药物靶点筛选
利用生物分析技术筛选药物作 用靶点,提高药物研发效率和
成功率。
药物代谢研究
研究生物体内药物代谢过程, 为药物设计和优化提供重要依
详述细胞的形态、大小、内部结构以及细胞器的种类 和功能等。
细胞周期与细胞分裂
介绍细胞周期的概念、阶段划分以及真核生物细胞的 有丝分裂和减数分裂过程。
细胞信号转导
阐述细胞内外信号转导的分子机制和细胞对信号的应 答反应等。
免疫学基础
免疫系统概述
介绍免疫系统的组成、功能以 及免疫应答的基本过程等。
临床分析中的微生物学检测技术

临床分析中的微生物学检测技术临床分析中的微生物学检测技术是指通过检测和分析微生物的存在、种类和数量来帮助医生进行临床诊断和治疗的一种技术手段。
在临床实践中,微生物学检测技术在病原微生物的鉴定、耐药性分析和感染控制等方面发挥着重要的作用。
一、微生物学检测技术在病原微生物鉴定中的应用在临床分析中,对病原微生物的准确鉴定是临床医生制定合理治疗方案的基础。
微生物学检测技术能够通过培养、观察和鉴定细菌、真菌、病毒等微生物,快速确定感染病原体的种类和数量。
例如,常见的细菌培养和鉴定技术可以通过分析微生物在不同培养基上的形态、生长特征和代谢产物等来确定感染源和病原微生物的种类,为医生提供准确的病原学依据。
二、微生物学检测技术在耐药性分析中的应用随着抗生素的广泛应用,细菌的耐药性已成为一个严峻的问题。
微生物学检测技术能够通过检测微生物对抗生素的敏感性和耐药性,为医生提供选择合适抗菌药物的依据。
例如,药敏试验可以通过培养和比较微生物在不同抗生素条件下的生长情况,确定微生物对抗生素的敏感性,进而指导医生选择适当的抗生素治疗感染疾病。
三、微生物学检测技术在感染控制中的应用医院感染是一种常见且严重的医疗问题,微生物学检测技术在感染控制中发挥着重要的作用。
通过对空气、水源、医疗器械和患者等进行微生物学检测,可以迅速发现和控制潜在的传染源,减少感染的传播和发生。
例如,通过对医疗器械表面进行微生物学检测,可以及时发现和清除潜在的病原菌,降低术后感染的风险。
总结起来,临床分析中的微生物学检测技术在病原微生物鉴定、耐药性分析和感染控制等方面发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步,微生物学检测技术也在不断改进和创新,为临床医生提供更准确、快速和可靠的检测结果,有助于提高临床诊断和治疗的水平。
因此,加强对微生物学检测技术的研究和应用具有重要的临床意义,能够为患者的健康提供更有效的保障。
检测检验的生物分析技术

检测检验的生物分析技术随着科学技术的不断发展,生物分析技术在人类社会中变得越来越重要。
生物分析技术主要用于检测检验医药、环境、食品等领域中的生物样本,以便于精准、快速、准确地获取样本的信息。
生物分析技术主要包括分子生物学技术、生物传感技术、生物成像技术、质谱分析技术、生物芯片技术等多种技术。
其中,分子生物学技术是最为常用的技术之一。
分子生物学技术指的是通过对样本中的分子进行特定的检测,来确定样本中是否存在目标分子。
例如,PCR技术可以用于检测病毒、细菌等微小生物,而酶联免疫法则可以用于检测各种蛋白质。
这些技术已经广泛应用于疾病预防、诊断、治疗等领域。
生物传感技术则是通过建立生物传感器,对样本中的生物分子和化学成分进行检测。
常见的生物传感器包括利用核酸、蛋白质、抗体、酶等作为生物识别分子,并将其固定在传感器表面上,以便于对样本中的生物成分进行检测。
生物传感技术可以应用于许多方面,例如,环境监测、食品安全、医学检测等。
生物成像技术则是通过对样本进行成像,来获取目标物质的分布信息。
生物成像技术可以应用于疾病的早期诊断和治疗等领域,并对生物学研究提供了重要的手段。
例如,MRI技术可以用于检测肿瘤等病变,而PET技术则可以用于研究大脑功能等生物学过程。
质谱分析技术是通过大型分子的质量、结构和化学组成进行分析,以确定样本中存在的成分。
质谱分析技术广泛应用于药物研发、分子生物学分析、材料科学等领域,并对生命科学的发展做出了巨大的贡献。
例如,利用质谱技术可以在肿瘤样本中检测到特定的肿瘤标志物,以便于对肿瘤进行早期检测。
生物芯片技术是通过制造芯片,将不同的生物分子固定在芯片上,并对样本进行反应,来确定样本中存在的成分。
生物芯片技术已广泛应用于疾病的诊断、快速筛选药物、生物学研究等领域,并对生命科学的发展做出了重要的贡献。
例如,利用生物芯片技术可以在短时间内检测数百种病原体,以便于及时发现并治疗疾病。
总的来说,生物分析技术具有非常重要的作用,并在全球范围内得到广泛的应用。
生物检测技术的发展与现状

生物检测技术的发展与现状随着人类科技的不断发展,生物检测技术已逐渐成为人们关注的热门话题。
在现代科技的推动下,生物检测技术以其高精度、高灵敏度、易操作等优势,正在逐步取代传统的仪器分析方法,成为了分析和检测市场不可或缺的一部分。
一、生物检测技术的意义生物检测技术主要应用于医疗、食品、环保等领域。
其中,在医疗领域应用最为广泛。
医疗上的生物检测技术主要针对人体内的生化参数、蛋白质、DNA等进行定量检测和分析,从而实现对疾病的早期诊断和治疗。
除此之外,生物检测技术也可以用于食品检测,检查食物中的毒素、重金属等对人体有害的物质,并对其进行定量分析,确保食品质量的安全。
此外,在环保领域,生物检测技术也可以应用于检测大气、水源和土壤等中的有害元素和物质,以及对其进行定量分析和监测。
二、生物检测技术的发展历程生物检测技术的发展历程可以追溯到20世纪初期。
当时,生物化学家发现,各种微生物、细胞和酶在特定条件下可以选择性地作用于特定物质,从而产生非常高的分析灵敏度,这一现象被认为是生物检测技术的基础。
20世纪50年代,著名的化学家克莱蒙特•浪费尔发现了酶可作为传感器对特定物质进行探测,从而推动了生物检测技术的发展。
20世纪60年代末期至70年代初期,克莱蒙特在研究中发现了主动和被动元素的交互作用,并研制出具有高灵敏度和选择性的传感器,由此,第一代生物检测技术开始走向可操作性化和商业化。
1986年以后,一些具有更高精度和选择性的新型生物传感器得到了发展,如流动注射分析法、光学生化传感器、电阻传感器、纳米生物传感器等,这些传感器已经成为目前世界上最具有竞争力的生物检测技术。
三、生物检测技术的现状目前,生物检测技术的发展已取得了长足的进步。
据了解,目前国内外生物检测技术的发展主要目标是提高检测的准确性和灵敏度。
作为一种新兴的分析技术,生物检测技术已逐步取代传统的仪器分析方法。
同时,由于生物检测技术具有高效、低成本、易操作等优点,所以被广泛应用于快速检测、口感测评、质量监测等领域。
生物光谱分析技术原理及应用

生物光谱分析技术原理及应用简介生物光谱分析技术是一种用于研究生物体内物质结构、功能和相互作用的重要方法。
它基于光与物质相互作用的原理,通过测量样品在不同波长的光下的吸收、散射、荧光或拉曼散射等光谱信息,获得有关物质的结构、组成和特性的信息。
本文将详细介绍生物光谱分析技术的原理、常见的应用领域以及发展趋势。
一、生物光谱分析技术的原理1. 吸收光谱法:吸收光谱法是应用最广泛的一种生物光谱分析技术。
它基于物质对特定波长光的吸收现象,通过测量样品在可见光或紫外光下的吸收强度来推测物质的存在或浓度。
该技术常用于酶活性测定、药物浓度监测和生物标志物检测等领域。
2. 荧光光谱法:荧光光谱法利用物质在激发光下产生荧光的特性,探测样品中的荧光信号以获取有关物质结构和相互作用的信息。
它广泛应用于蛋白质折叠、细胞成像和生物传感器等领域,具有高灵敏度和选择性。
3. 拉曼光谱法:拉曼光谱法是一种非常敏感的光谱分析技术,能够提供物质的分子振动和转动信息。
拉曼光谱通过测量样品散射光中的拉曼散射信号,揭示了物质的分子结构、晶格特性和构象变化等重要信息。
该技术在肿瘤诊断和药物开发等领域有着广泛的应用。
4. 散射光谱法:散射光谱法是通过测量样品中散射光的性质,如散射角度、极化态和相对强度等来分析样品的特性。
该技术广泛应用于纳米颗粒分析、蛋白质聚集研究和生物体内组织结构表征等领域。
二、生物光谱分析技术的应用1. 蛋白质结构和功能研究:生物光谱分析技术在蛋白质结构和功能研究中发挥着重要作用。
通过吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等技术,可以揭示蛋白质的二级、三级结构以及折叠和解离过程,进而深入理解蛋白质的功能机制以及与其他生物分子的相互作用。
2. 生物传感器开发:生物光谱分析技术常用于生物传感器的开发。
通过利用荧光光谱或吸收光谱等技术监测样品中的生物标志物或分子相互作用,实现对污染物、病原体和药物等的快速检测。
这在环境监测、疾病诊断和食品安全等领域具有重要应用前景。
生物化学检验常用技术

生物化学检验常用技术生物化学检验是医学领域中非常重要的一个环节,它通过对人体体液、组织和细胞中的化学成分进行分析和测定,为疾病的诊断、治疗和预防提供重要的依据。
在生物化学检验中,有许多常用的技术,下面我们就来一一介绍。
一、光谱分析技术光谱分析技术是利用物质对不同波长的光的吸收、发射或散射特性来进行分析的方法。
其中,最常见的是分光光度法。
分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法。
它通过测量物质在特定波长下的吸光度,来计算物质的浓度。
这种方法操作简单、快速、灵敏度较高,广泛应用于测定蛋白质、核酸、糖类、酶等生物大分子的含量。
另外,原子吸收光谱法也是光谱分析技术中的一种重要方法。
它主要用于测定金属元素的含量,在生物化学检验中常用于检测血液、尿液等样本中的微量元素,如铁、锌、铜等。
二、电化学分析技术电化学分析技术是基于物质在溶液中的电化学性质而建立的分析方法。
其中,电位分析法是一种常见的电化学分析技术。
电位分析法通过测量电极电位来确定溶液中物质的浓度。
例如,在pH 测定中,使用玻璃电极和参比电极组成电池,根据测量的电位值计算溶液的 pH 值。
此外,电导分析法通过测量溶液的电导来确定物质的含量。
这种方法常用于水质分析和电解质浓度的测定。
三、色谱分析技术色谱分析技术是一种分离和分析混合物中各组分的有效方法。
常见的色谱技术包括气相色谱法和液相色谱法。
气相色谱法适用于分析挥发性和热稳定性较好的化合物。
在生物化学检验中,可用于检测血液中的药物浓度、脂肪酸组成等。
液相色谱法则适用于分析热不稳定、不易挥发的大分子化合物,如蛋白质、核酸等。
高效液相色谱法(HPLC)具有分离效率高、灵敏度高、分析速度快等优点,广泛应用于生物化学检验中的药物分析、激素测定等领域。
四、免疫分析技术免疫分析技术是利用抗原与抗体的特异性结合反应来进行检测的方法。
常见的免疫分析技术包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、放射免疫分析(RIA)和化学发光免疫分析(CLIA)等。
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一、高速离心机原理:离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。
其主要分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。
过滤式离心机的主要原理是通过高速运转的离心转鼓产生的离心力(配合适当的滤材),将固液混合液中的液相加速甩出转鼓,而将固相留在转鼓内,达到分离固体和液体的效果,或者俗称脱水的效果。
沉降式离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力,加快混合液中不同比重成分(固相或液相)的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
高速冷冻离心机一般最大转速为10000~30000rpm,最大相对离心力为90000×g左右,最大容量可达3升,分离形式也是固液沉降分离,转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、一般都有制冷系统,以消除高速旋转时转头与空气之间摩擦而产生的热量,离心室的温度可以调节和维持在0~40℃,转速、温度和时间都可以严格准确地控制,并有指针或数字显示使用方法:一、离心机的准备:在离心操作前必需首先准备好离心机。
备机包括:1.机型的选择:即根据具体的实验要求选择水平式离心机或斜角式离心机。
2.离心套筒的准备:检查离心套筒内是否有橡皮缓冲胶垫,胶垫上若附着碎玻璃等杂物应清除。
3. 离心机检查:检查离心机安放是否平稳,转轴是否牢固,润滑是否良好,离心腔内有无异物,缸盖能否锁紧等。
二、电源的准备电源应选择与离心机使用说明书相吻合的电源,电原插座必须有地线以保证离心安全。
若实验室没有合适的电源,则应重新安装电源线,电源插座应靠近离心机以方便操作。
三、平衡附件的准备平衡附件包括:1.天平:普通离心机用1/1000的台秤进行离心平衡,台平上固定两个等重的烧杯,以备平衡之用。
2.离心管和配平管:离心管用于装离心液,配平管用于装配乎液 (注意:配平管的长度一般不宜超过离心管的长度,以避免水平离心时被转轴打碎)。
3.烧杯与皮头吸管:烧瓶用来盛配平液,皮头吸管用来吸配平液进行配平。
四、离心液的准备离心液应根据具体的实验要求进行准备。
五、试机在以上准备完成以后,应先让离心机进行空载运转,密切观察空载运转情况是否正常,在无异常时方可进行离心。
二、实验操作:1.取离心管装上离心液放于一对重量相近的离心套筒的橡胶孔中,离心液面距离心管口至少应留2cm的距离,以免离心时离心液溅出。
2.调平称量天平,将置于离心机对称位置上的离心套筒、离心管及内盛物配平,相差不超过0.05克,将平衡好的离心套筒放于离心机支架对称位置的吊环中,上离心机缸盖,锁牢。
3.检查离心机是否安放平稳,电源开关及调速杆。
4.设置离心机的操作参数(速度、时间、温度)。
5.插上电源插头,打开电门开关。
6.按Start键,离心机运行。
离心完毕,将调速杆缓慢退回到‘零位”,关掉电门,拔下电源插头,任离心机自停(切记:不能用手助停,以免沉淀物泛起、损坏离心转轴、碰伤人的肢体)。
7.待离心机完全停止转动后,打开缸盖取出离心套筒及离心管。
8.清洁离心套筒、离心管及离心腔。
9. 纪录离心机的使用情况。
注意事项:1.离心前必需将放置于对称位置上的离心套筒、离心管及离心液进行精确平衡,重量差不超过0.05克。
对于高速和超速离心机,不仅要求重量平衡,而且要求配平液的密度与离心液的密度相等,以达到力矩平衡。
2.离心机安放要求水平、稳固,转轴上的支架要牢固,转轴润滑良好,吊栏应活动自如,保证离心机的正常运转。
3.离心管盛液不宜过满,避免腐蚀性液体溅出腐蚀离心机,同时造成离心不平衡。
4.离心开始前应检查转头是否拧紧。
放入离心套筒后应紧盖、锁牢,防止意外事故的发生。
离心完毕应关电门、拔掉电源插头任机自停,严禁用手助停,以免伤人损机,使沉淀泛起。
5.注意离心机的保养和“四防”。
离心机使用完毕,要及时清除离心机内水滴、污物及碎玻璃渣,擦净离心腔、转轴、吊环、套筒及机座。
经常做好离心机的防潮、防过冷、防过热、防腐蚀药品污染,延长使用寿命。
6.离心过程若发现异常情况应立即按Stop键,然后,再进行检查。
如听到碎玻璃渣声响,可能是试管被打碎,应重新更换试管。
若整个离心机座转动起来,则是严重不平衡所至。
若离心机不转动,则可能是保险丝烧断,应重新更换保险丝。
若发生机械或电机故障,应报告指导教师请专门维修人员检修。
生物学应用: 通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫酸铵沉淀物和免疫沉淀物等的分离与纯化工作,但不能有效地沉降病毒、小细胞器(如核蛋白体)或单个分子。
二、流式细胞仪原理:参数测量原理流式细胞仪可同时进行多参数测量,信息主要来自特异性荧光信号及非荧光散射信号。
测量是在测量区进行的,所谓测量区就是照射激光束和喷出喷孔的液流束垂直相交点。
液流中央的单个细胞通过测量区时,受到激光照射会向立体角为2π的整个空间散射光线,散射光的波长和入射光的波长相同。
散射光的强度及其空间分布与细胞的大小、形态、质膜和细胞内部结构密切相关,因为这些生物学参数又和细胞对光线的反射、折射等光学特性有关。
未遭受任何损坏的细胞对光线都具有特征性的散射,因此可利用不同的散射光信号对不经染色活细胞进行分析和分选。
经过固定的和染色处理的细胞由于光学性质的改变,其散射光信号当然不同于活细胞。
散射光不仅与作为散射中心的细胞的参数相关,还跟散射角、及收集散射光线的立体角等非生物因素有关。
在流式细胞术测量中,常用的是两种散射方向的散射光测量:①前向角(即0角)散射(FSC);②侧向散射(SSC),又称90角散射。
这时所说的角度指的是激光束照射方向与收集散射光信号的光电倍增管轴向方向之间大致所成的角度。
一般说来,前向角散射光的强度与细胞的大小有关,对同种细胞群体随着细胞截面积的增大而增大;对球形活细胞经实验表明在小立体角范围内基本上和截面积大小成线性关系;对于形状复杂具有取向性的细胞则可能差异很大,尤其需要注意。
侧向散射光的测量主要用来获取有关细胞内部精细结构的颗粒性质的有关信息。
侧向散射光虽然也与细胞的形状和大小有关,但它对细胞膜、胞质、核膜的折射率更为敏感,也能对细胞质内较大颗粒给出灵敏反映。
在实际使用中,仪器首先要对光散射信号进行测量。
当光散射分析与荧光探针联合使用时,可鉴别出样品中被染色和未被染色细胞。
光散射测量最有效的用途是从非均一的群体中鉴别出某些亚群。
荧光信号主要包括两部分:①自发荧光,即不经荧光染色细胞内部的荧光分子经光照射后所发出的荧光;②特征荧光,即由细胞经染色结合上的荧光染料受光照而发出的荧光,其荧光强度较弱,波长也与照射激光不同。
自发荧光信号为噪声信号,在多数情况下会干扰对特异荧光信号的分辨和测量。
在免疫细胞化学等测量中,对于结合水平不高的荧光抗体来说,如何提高信噪比是个关键。
一般说来,细胞成分中能够产生的自发荧光的分子(例核黄素、细胞色素等)的含量越高,自发荧光越强;培养细胞中死细胞/活细胞比例越高,自发荧光越强;细胞样品中所含亮细胞的比例越高,自发荧光越强。
减少自发荧光干扰、提高信噪比的主要措施是:①尽量选用较亮的荧光染料;②选用适宜的激光和滤片光学系统;③采用电子补偿电路,将自发荧光的本底贡献予以补偿。
样品分选原理流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。
总的过程是:由喷嘴射出的液柱被分割成一连串的小水滴,根据选定的某个参数由逻辑电路判明是否将被分选,而后由充电电路对选定细胞液滴充电,带电液滴携带细胞通过静电场而发生偏转,落入收集器中;其它液体被当作废液抽吸掉,某些类型的仪器也有采用捕获管来进行分选的。
稳定的小液滴是由流动室上的压电晶体在几十KHz的电信号作用下发生振动而迫使液流均匀断裂而形成的。
一般液滴间距约距约数百μm。
实验经验公式f=v/4.5d给出形成稳定水滴的振荡信号频率。
其中v是液流速度,d为喷孔直径。
由此可知使用不同孔径的喷孔及改变液流速度,可能会改变分选效果。
使分选的含细胞液滴在静电场中的偏转是由充电电路和偏转板共同完成的。
充电电压一般选+150V,或-150V;偏转板间的电位差为数千伏。
充电电路中的充电脉冲发生器是由逻辑电路控制的,因此从参数测定经逻辑选择再到脉冲充电需要一段延迟时间,一般为数十ms。
精确测定延迟时间是决定分选质量的关键,仪器多采用移位寄存器数字电路来产生延迟。
可根据具体要求予以适当调整。
(50)数据处理原理:FCM的数据处理主要包括数据的显示和分析,至于对仪器给出的结果如何解释则随所要解决的具体问题而定。
数据显示:FCM的数据显示方式包括单参数直方图、二维点图、二维等高图、假三维图和列表模式等。
直方图是一维数据用作最多的图形显示形式,既可用于定性分析,又可用于定量分析,形同一般X—Y平面描图仪给出的曲线。
根据选择放大器类型不同,坐标可以是线性标度或对数标度,用“道数”来表示,实质上是所测的荧光或散射光的强度。
坐标一般表示的是细胞的相对数。
图10-2给出的是直方图形式。
只能显示一个参数与细胞之间的关系是它的局限性。
二维点图能够显示两个独立参数与细胞相对数之间的关系。
坐标和坐标分别为与细胞有关的两个独立参数,平面上每一个点表示同时具有相应坐标植的细胞存在(图10-3)。
可以由二维点图得到两个一维直方图,但是由于兼并现象存在,二维点图的信息量要大于二个一维直方图的信息量。
所谓兼并就是说多个细胞具有相同的二维坐标在图上只表现为一个点,这样对细胞点密集的地方就难于显示它的精细结构。
二维等高图类似于地图上的等高线表示法。
它是为了克服二维点图的不足而设置的显示方法。
等高图上每一条连续曲线上具有相同的细胞相对或绝对数,即“等高”。
曲线层次越高所代表的细胞数愈多。
一般层次所表示的细胞数间隔是相等的,因此等高线越密集则表示变化率越大,等高线越疏则表示变化平衡。
图10-4给出了二维等高图的样式。
假三维图是利用计算机技术对二维等高图的一种视觉直观的表现方法。
它把原二维图中的隐坐标—细胞数同时显现,但参数维图可以通过旋转、倾斜等操作,以便多方位的观察“山峰”和“谷地”的结构和细节,这无疑是有助于对数据进行分析的。
列表模式其实只是多参数数据文件的一种计算机存贮方式,三个以上的参数数据显示是用多个直方图、二维图和假三维图来完成的。
可用ListMode中的特殊技术,开窗或用游标调出相关部分再改变维数进行显示。
例如,“一调二”就是在一维图上调出二维图来;“二调一”就是从二维图中调出一维图来。
图10-6给出了从二维图等高图中调出相应窗口的直方图的示意图。
上面简要地介绍了几种数据显示形式,在实际应用中,可根据需要选择匹配,以便了解和获得尽可能多的有用信息。
数据分析:数据分析的方法总的可分为参数方法和非参数方法两大类。
当被检测的生物学系统能够用某种数学模型技术时则多使用参数方法。