流式细胞仪的原理和用途

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流式细胞术原理及应用

流式细胞术原理及应用

流式细胞术原理及应用
流式细胞术是通过一种名为流式细胞仪的仪器完成的,它能够以非常
高的精确度进行分析和检测。

流式细胞仪通过一根轴,从这个轴上有三根
弹性管,细胞进行注射,从而使细胞在管中行进,细胞同时也受到外界信
号的影响,这种信号可以来自磁场、电场或光场。

当细胞运行到仪器的另
一端时,它们会被照亮,通过一台摄像机可以拍摄到高清晰度的照片,然
后在计算机上进行分析处理。

流式细胞术广泛应用于早筛检、医学诊断、药物发现、药理学实验和
抗生素耐药性研究等方面,它能够更加精确、快速地进行细胞分析。

此外,流式细胞术也可以用于分析抗原抗体,免疫细胞介导的反应,以及细胞因
子如细胞因子和表面受体等的表达情况。

这种技术还可以用来监测血液中细胞水平的变化,如血小板、红细胞、白细胞等。

流式细胞仪的原理和应用

流式细胞仪的原理和应用

流式细胞仪的原理和应用1. 引言流式细胞仪是一种常用于细胞分析和分选的实验室仪器。

它通过光学技术和流体力学原理,能够快速、准确地测量和分析细胞的各种参数。

本文将介绍流式细胞仪的原理和应用。

2. 原理流式细胞仪的工作原理主要包括以下几个部分:2.1 光学系统流式细胞仪通过激光束照射待测细胞,细胞内的荧光标记物被激发后会发出特定波长的荧光信号。

光学系统通过透镜、滤光片和光散射装置等光学元件,将细胞的荧光信号收集并转换为电信号。

2.2 流体力学系统流式细胞仪通过一个微细管道使细胞以单个细胞为单位通过检测区域。

流体力学系统通过控制细胞的流速和方向,确保细胞以适当的速度和位置通过激光束照射点,以确保准确的测量结果。

2.3 信号处理系统流式细胞仪的信号处理系统主要由放大器、模数转换器和计算机组成。

放大器将收集到的电信号放大到适当的范围,并将其转换为数字信号。

模数转换器将数字信号转换为计算机可以处理的数据,计算机则对这些数据进行分析和图像处理。

3. 应用流式细胞仪广泛应用于生物医学领域,常用于以下几个方面:3.1 免疫表型分析流式细胞仪可以通过检测细胞表面的特定标记物,如细胞膜上的抗原或细胞内的特定蛋白,来对细胞进行免疫表型分析。

这对于研究免疫系统、识别疾病标记物以及血液分析等应用具有重要意义。

3.2 细胞周期和凋亡分析流式细胞仪可以通过检测DNA含量的变化来研究细胞的分裂周期和凋亡过程。

这对于了解细胞生命周期、细胞增殖以及细胞死亡机制等方面的研究非常有帮助。

3.3 细胞分选与单细胞分析流式细胞仪还可以根据细胞的荧光信号和其他参数,对细胞进行分选。

通过设定合适的阈值,可以分别收集到不同亚群的细胞,从而进行后续的单细胞分析和研究。

3.4 体外受精和胚胎筛选流式细胞仪可以对体外受精过程中的精子和卵子进行分析和筛选,从而提高体外受精的成功率。

此外,对于胚胎的筛选和评估也可以使用流式细胞仪进行。

3.5 微生物学研究流式细胞仪对微生物的研究也具有重要意义。

FCM(流式细胞术检测)原理及临床应用

FCM(流式细胞术检测)原理及临床应用
流式细胞术的概念
流式细胞术(flow cytometry FCM)是利用流式细 胞仪对单个生物颗粒(红细胞、白细胞、各类组织细 胞、血小板、微生物等)以及人工合成微球的物理和 生物学特性进行多参数定量分析,并能对特定细胞 群体加以分选的分析技术。
FCM的工作原理
流式细胞仪组成:
1.液流系统 2.光学系统 3.数据处理系统
双标记或多标记分析:目前使用的流式细胞仪 能用一个激光束激发检测三色甚至四色荧光信 号。检测时需注意荧光补偿。
常用免疫荧光染料组合
荧光染料 FITC+PE
激发波长 (nm)
488
发射波长(nm) 525、575
颜色 绿色、橙色
FITC+PeCy5
488
525、675
绿色、红色
FITC+ECD
488
实体瘤以多倍体居多;
G0 期:DNA 合成静止期 G1 期:DNA 合成前期 S 期: DNA 合成期 G2 期:DNA 合成后期 M 期: 细胞分裂期
DNA 倍体 2N 2N
2N-4N 4N 4N
DNA非2倍体出现是鉴别良性与恶性肿瘤的特异性指 标:
良性肿瘤和正常组织良性增生不出现DNA非2倍体细 胞而恶性肿瘤常可出现异倍体细胞;
过去认为 FCM测定残存白血病细胞不可靠, 因为现用的 McAb不能鉴别正常血细胞与白血 病细胞。虽然至今尚未发现白血病细胞特异抗 原,但近来有人提出根据白血病细胞的以下特 征, FCM检测的敏感度可明显提高
白血病细胞的某些抗原表达量明显高于相应 的正常血细胞
如小儿ALL,其CDl0+细胞的荧光强度可 高达3-4个对数值,而其 CD45则为弱阳性或 阴性。
525、625

流式细胞仪工作原理

流式细胞仪工作原理

流式细胞仪工作原理流式细胞仪(Flow Cytometry)是一种广泛应用于生物医学研究领域的仪器,它能够对单个细胞进行快速、高效的分析和排序。

流式细胞仪的工作原理是利用激光照射细胞,测量细胞在流动状态下的荧光和散射信号,从而获取细胞的多种特征信息。

本文将详细介绍流式细胞仪的工作原理,以及其在生物医学研究中的应用。

首先,流式细胞仪的工作原理基于细胞在流动状态下对激光的反射和荧光发射。

当细胞悬浮在流体中通过激光束时,细胞会散射激光光线并发出荧光信号。

流式细胞仪通过收集这些散射光和荧光光信号,并对其进行检测和分析,从而获得细胞的多种信息,如大小、形状、表面标记物、细胞器的含量等。

其次,流式细胞仪的核心部件包括激光系统、光学系统、流体系统和信号检测系统。

激光系统用于产生激光束,不同波长的激光可用于激发不同荧光染料;光学系统用于聚焦激光束和收集散射光和荧光光信号;流体系统用于将细胞悬浮液以单个细胞的方式输送到激光束中;信号检测系统则用于检测和记录细胞发射的光信号。

这些部件协同工作,使得流式细胞仪能够高效地对细胞进行分析和排序。

流式细胞仪在生物医学研究中有着广泛的应用。

首先,它可以用于表征和分析不同类型的细胞。

通过对细胞的大小、形状、表面标记物等特征进行分析,可以帮助科研人员更好地了解细胞的功能和特性。

其次,流式细胞仪还可以用于细胞的分选和分离。

科研人员可以根据细胞的特征,利用流式细胞仪将不同类型的细胞进行分选和分离,从而获得纯度较高的细胞群。

此外,流式细胞仪还可以用于检测和分析细胞内的蛋白质、核酸和其他生物分子,对于疾病诊断、药物筛选等方面有着重要的应用价值。

总之,流式细胞仪通过激光照射细胞,测量细胞在流动状态下的荧光和散射信号,从而获取细胞的多种特征信息。

它在生物医学研究中有着广泛的应用,可以帮助科研人员更好地了解细胞的特性,进行细胞的分选和分离,以及分析细胞内的生物分子。

随着技术的不断进步,流式细胞仪将在生物医学研究领域发挥越来越重要的作用。

流式细胞术的原理和应用

流式细胞术的原理和应用

流式细胞术的原理和应用流式细胞术是一种广泛应用于生物医学领域的先进技术,它通过对细胞的特定特征进行高效、快速的检测和分析,为科学研究和临床诊断提供了强大的工具。

流式细胞术的原理和应用涉及到许多方面,包括仪器原理、标记技术、数据分析等,下面将对这些内容进行详细阐述。

一、流式细胞术的原理流式细胞术的原理基于细胞在流动液体中依次通过激光束后的单个检测区域,通过检测细胞在不同参数下的散射或荧光信号来获取关于细胞数量、大小、形态、表面标记物等信息。

流式细胞术通常包括以下步骤:1. 样本制备:将样本中的细胞进行适当的处理,如酶消化、离心、过滤等,以获得单细胞悬浮液。

2. 细胞标记:利用标记物(如荧光染料、抗体等)对待测细胞进行特异性标记,以便在流式细胞仪中对其进行检测和分析。

3. 流式细胞仪检测:将标记后的细胞悬浮液通过流式细胞仪,激光束依次照射每个细胞,并通过检测散射光和荧光信号来获得相关信息。

4. 数据分析:通过专门的流式细胞数据分析软件对获得的数据进行处理和分析,获取细胞的数量、特征等信息。

二、流式细胞术的应用1. 免疫学研究:在免疫学领域,流式细胞术可用于分析免疫细胞的类型、数量和功能,如淋巴细胞亚群的鉴定、T细胞的活化状态等,为免疫学研究提供了重要的数据支持。

2. 癌症诊断和治疗:流式细胞术可用于检测肿瘤细胞的类型和数量,分析肿瘤细胞的表面标记物,评估肿瘤的侵袭性和预后,指导临床治疗方案的选择和疗效监测。

3. 干细胞研究:流式细胞术可用于干细胞的鉴定和分离,分析干细胞的表面标记物和多能性,为干细胞研究和应用提供重要的技术支持。

4. 病原微生物检测:流式细胞术可用于检测微生物感染,分析微生物的数量、类型和毒力,评估感染的严重程度和治疗效果。

5. 血液分析:流式细胞术可用于分析血液中各类细胞的数量和功能,如白细胞亚群的鉴定、血小板的活化状态等,为临床诊断和治疗提供重要信息。

流式细胞术作为一种高效、敏感的细胞分析技术,在生物医学领域有着广泛的应用前景。

自己总结:流式细胞仪的原理和用途(五篇)

自己总结:流式细胞仪的原理和用途(五篇)

自己总结:流式细胞仪的原理和用途(五篇)第一篇:自己总结:流式细胞仪的原理和用途流式细胞仪(Flow Cytometry)流式细胞仪的概念及其发展历史1.1 流式细胞仪的基本概念流式细胞仪(flow cytonletry,FCM)是对高速直线流动的细胞或生物微粒进行快速定量测定和分析的仪器,主要包括样品的液流技术、细胞的计数和分选技术,计算机对数据的采集和分析技术等。

流式细胞仪以流式细胞术为理论基础,是流体力学、激光技术、电子工程学、分子免疫学、细胞荧光化学和计算机等学科知识综合运用的结晶。

流式细胞术是一种自动分析和分选细胞或亚细胞的技术。

其特点是:测量速度快、被测群体大、可进行多参数测量,即对同一个细胞做有关物理、生物化学特性的多参数测量,且在统计学上有效。

1.2 流式细胞仪的发展简史最早的流式细胞仪雏形诞生于1934年,Moldavan提出使悬浮的单个血红细胞流过玻璃毛细管,在亮视野下用显微镜进行计数,并用光电记录装置测量的设想。

1953年Crosland-Taylor根据牛顿流体在圆形管中流动规律设计了流动室。

其后又经过Coulter、Parker & Horst、Kamentsky、Gohde、Fulwyler、Herzenberg等人的不断改进,设计了光电检测设备和细胞分选装置、完成了计算机与流式细胞仪的物理连接及多参数数据的记录和分析、开创了细胞的免疫荧光染色及检测技术、推广流式细胞仪在临床上的应用。

近20年来,随着流式细胞仪及其检测技术的日臻完善,人们越来越致力于样品制备、细胞标记、软件开发等方面的工作,以扩大FCM的应用领域和使用效果。

宋平根的《流式细胞术的原理和应用》是迄今为止对流式细胞仪及其技术阐述的最为详尽和透彻的中文著作。

这本书非常详细地介绍了流式细胞术的历史、结构、原理、技术指标等,例举了其在医学和生物工程中的应用,非常适合从事此方面专业研究的人。

由于这本书是13年前出版的,所以基本上没有涉及植物流式细胞仪检测技术。

流式细胞仪在生物学研究中的应用

流式细胞仪在生物学研究中的应用

流式细胞仪在生物学研究中的应用流式细胞仪(Flow cytometer)是一种广泛应用于生物学研究的仪器,通过对细胞的特性进行快速、准确地分析和分选,为科学家提供了重要的数据和信息。

本文将探讨流式细胞仪在生物学研究中的应用,并展示其在不同领域的重要性。

一、流式细胞仪的原理和技术流式细胞仪的工作原理基于细胞在液体流动状态下被传感、检测和反应的过程。

它通过将细胞悬浮液经过细胞仪仪器内的细长管道,并在细胞通过过程中激发和测量其特定性质,从而实现对细胞的多参数分析和评估。

流式细胞仪的技术包括激光激发、细胞传感和荧光信号检测等。

激光激发利用高能激光束对细胞进行激活并激发其内部或表面荧光标记物的发射。

细胞传感通过聚焦和引导细胞通过检测区域,确保单个细胞按顺序经过检测装置。

荧光信号检测则通过光学检测系统捕捉和记录细胞放射出的特定波长的荧光信号。

二、流式细胞仪在免疫学研究中的应用1. 免疫表型分析:流式细胞仪可以用于识别和分析多种免疫细胞,如T细胞、B细胞、巨噬细胞等,并评估它们的表型特征,如表面标记物的表达情况、活化状态等。

2. 免疫细胞功能研究:通过对细胞的功能进行评估,如蛋白质分泌、细胞增殖、细胞凋亡等,可以了解它们在免疫反应中的作用和调控机制。

3. 免疫细胞亚群分析:流式细胞仪可以将免疫细胞按照特定标志物进行分拣和分选,从而获得纯度较高的特定亚群细胞,以便进行进一步的研究。

三、流式细胞仪在细胞生物学研究中的应用1. 细胞周期分析:通过流式细胞仪的荧光探测系统,可以对细胞进行DNA含量的测定,从而确定其所处的细胞周期阶段和细胞增殖状态。

2. 細胞凋亡檢測:流式细胞仪可以通过检测特定标志物如磷脂翻转等,对凋亡细胞进行分析和鉴定,以了解细胞凋亡的机制和调控网络。

3. 细胞增殖和细胞死亡研究:通过荧光染料等方法,流式细胞仪可以评估细胞增殖和死亡相关的指标,如活细胞数量、细胞周期分布、凋亡率等。

四、流式细胞仪在癌症研究中的应用流式细胞仪在癌症研究中具有重要意义,可以用于:1. 癌细胞鉴定和分离:通过特定标志物的荧光检测,流式细胞仪可以将癌细胞与正常细胞进行区分,从而进行纯化和特异性分析。

流式细胞术的工作原理及临床应用

流式细胞术的工作原理及临床应用

流式细胞术的工作原理及临床应用引言流式细胞术是一种广泛应用于生物医学研究和临床诊断的技术,其工作原理基于细胞在液体流动环境中的特定性质。

该技术广泛用于细胞表型分析、细胞计数、细胞分类和细胞排序等领域,为研究人员和医生提供了重要的工具。

一、流式细胞术的工作原理流式细胞术利用细胞在液体中的流动来实现细胞的分析和排序。

其工作原理可以分为三个主要步骤:细胞的悬浮、细胞的单独通过和细胞的检测。

1. 细胞的悬浮:首先,需要将待分析的细胞样本进行处理,使其转化为单细胞悬浮液。

这可以通过细胞培养、组织切片或体液处理等方法获得。

继续使用细胞培养基、酶消化或机械碎解等方法,将细胞组织分散成单个细胞,并获得细胞悬浮液。

2. 细胞的单独通过:接下来,将细胞悬浮液通过微小通道,通常是称为流式细胞仪的仪器。

在流速适中的条件下,细胞会单个通过通道,并在通过过程中因其特定特征而会发生特别的反应。

3. 细胞的检测:在细胞通过过程中,流式细胞仪能够感应细胞的数量、大小、形状和表面标记物等特征。

通过使用激光器的激光束照射细胞,并测量其散射光、荧光光谱等信息,流式细胞仪能够对细胞的特征进行定量分析。

二、流式细胞术的临床应用流式细胞术作为一种高效、灵敏和准确的细胞分析方法,在临床上有着广泛的应用,以下是一些常见的临床应用:1. 免疫学研究:流式细胞术在免疫学领域的应用非常广泛。

通过对细胞表面的抗原和抗体的特异性结合,可以对免疫细胞进行表型分析,了解不同亚群细胞的比例和功能状态。

这对于研究免疫相关疾病的发生机制、免疫细胞治疗的效果评估等方面非常重要。

2. 癌症诊断和监测:流式细胞术在癌症的诊断和监测中也起着关键作用。

通过检测癌细胞的特定标记物,可以对肿瘤进行识别、分类和判断其恶性程度。

此外,流式细胞术还可以监测肿瘤的治疗反应,评估抗癌药物的疗效,并预测患者的预后。

3. 血液学检测:流式细胞术在血液学检测中也占据重要地位。

通过检测血液中的各种细胞类型和亚群细胞的比例,可以帮助诊断和监测临床上的血液疾病,如白血病、淋巴瘤等。

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流式细胞仪(Flow Cytometry)1 流式细胞仪的概念及其发展历史1.1 流式细胞仪的基本概念流式细胞仪(flow cytonletry,FCM)是对高速直线流动的细胞或生物微粒进行快速定量测定和分析的仪器,主要包括样品的液流技术、细胞的计数和分选技术,计算机对数据的采集和分析技术等。

流式细胞仪以流式细胞术为理论基础,是流体力学、激光技术、电子工程学、分子免疫学、细胞荧光化学和计算机等学科知识综合运用的结晶。

流式细胞术是一种自动分析和分选细胞或亚细胞的技术。

其特点是:测量速度快、被测群体大、可进行多参数测量,即对同一个细胞做有关物理、生物化学特性的多参数测量,且在统计学上有效。

1.2 流式细胞仪的发展简史最早的流式细胞仪雏形诞生于1934年,Moldavan提出使悬浮的单个血红细胞流过玻璃毛细管,在亮视野下用显微镜进行计数,并用光电记录装置测量的设想。

1953年Crosland-Taylor根据牛顿流体在圆形管中流动规律设计了流动室。

其后又经过Coulter、Parker & Horst、Kamentsky、Gohde、Fulwyler、Herzenberg等人的不断改进,设计了光电检测设备和细胞分选装置、完成了计算机与流式细胞仪的物理连接及多参数数据的记录和分析、开创了细胞的免疫荧光染色及检测技术、推广流式细胞仪在临床上的应用。

近20年来,随着流式细胞仪及其检测技术的日臻完善,人们越来越致力于样品制备、细胞标记、软件开发等方面的工作,以扩大FCM的应用领域和使用效果。

宋平根的《流式细胞术的原理和应用》是迄今为止对流式细胞仪及其技术阐述的最为详尽和透彻的中文著作。

这本书非常详细地介绍了流式细胞术的历史、结构、原理、技术指标等,例举了其在医学和生物工程中的应用,非常适合从事此方面专业研究的人。

由于这本书是13年前出版的,所以基本上没有涉及植物流式细胞仪检测技术。

此外对于只需要对流式细胞仪有些基本认识的人士来说,这本书太复杂太深奥。

谢小梅主要介绍了流式细胞仪在生物工程中的应用。

杨蕊概括了流式细胞仪的工作原理,简单提及了流式细胞仪的应用。

本文在分析这三篇论著或文章的优缺点后,用比较通俗的语言介绍了掌握流式细胞仪检测技术必须了解的一些原理,并对目前市场上的主流型号进行了客观的性能概括。

2 流式细胞仪的工作原理和技术指标2.1 流式细胞仪工作原理除电源外,流式细胞仪主要由四部分组成:流动室和液流系统:激光源和光学系统;光电管和检测系统;计算机和分析系统,其中流动室是仪器的核心部件。

这四大部件共同完成了信号的产生、转换和传输的任务。

流动室和液流系统流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成,常用光学玻璃、石英等透明、稳定的材料制作。

设计和制作均很精细,是液流系统的心脏。

样品管贮放样品,单个细胞悬液在液流压力作用下从样品管射出;鞘液由鞘液管从四周流向喷孔,包围在样品外周后从喷嘴射出。

为了保证液流是稳液,一般限制液流速度υ<10m/s。

由于鞘液的作用,被检测细胞被限制在液流的轴线上。

流动室上装有压电晶体,受到振荡信号可发生振动。

激光源和光学系统经特异荧光染色的细胞需要合适的光源照射激发才能发出荧光供收集检测。

常用的光源有弧光灯和激光;激光器又以氩离子激光器为普遍,也有配和氪离子激光器或染料激光器。

光源的选择主要根据被激发物质的激发光谱而定。

汞灯是最常用的弧光灯,其发射光谱大部分集中于300~400nm,很适合需要用紫外光激发的场合。

氩离子激光器的发射光谱中,绿光514nm和蓝光488nm的谱线最强,约占总光强的80%;氪离子激光器光谱多集中在可见光部分,以647nm较强。

免疫学上使用的一些荧光染料激发光波长在550nm以上,可使用染料激光器。

将有机染料做为激光器泵浦的一种成份,可使原激光器的光谱发生改变以适应需要即构成染料激光器。

例如用氩离子激光器的绿光泵浦含有Rhodamine6G水溶液的染料激光器,则可得到550~650nm连续可调的激光,尤在590nm处转换效率最高,约可占到一半。

为使细胞得到均匀照射,并提高分辨率,照射到细胞上的激光光斑直径应和细胞直径相近。

因此需将激光光束经透镜会聚。

光斑直径d可由下式确定:d=4λf/πD。

λ为激光波长;f为透镜焦距;D为激光束直径。

色散棱镜用来选择激光的波长,调整反射镜的角度使调谐到所需要的波长λ。

为了进一步使检测的发射荧光更强,并提高荧光讯号的信噪比,在光路中还使用了多种滤片。

带阻或带通滤片是有选择性地使某一滤长区段的光线滤除或通过。

例如使用525nm带通滤片只允许FITC(Fluoresceinisothiocyanate,异硫氰荧光素)发射的525nm绿光通过。

长波通过二向色性反射镜只允许某一波长以上的光线通过而将此波长以下的另一特定波长的光线反射。

在免疫分析中常要同时探测两种以上的波长的荧光信号,就采用二向色性反射镜,或二向色性分光器,来有效地将各种荧光分开。

光电管和检测系统经荧光染色的细胞受合适的光激发后所产生的荧光是通过光电转换器转变成电信号而进行测量的。

光电倍增管(PMT)最为常用。

PMT的响应时间短,仅为ns数量级;光谱响应特性好,在200~900nm的光谱区,光量子产额都比较高。

光电倍增管的增益从10到10可连续调节,因此对弱光测量十分有利。

光电管运行时特别要注意稳定性问题,工作电压要十分稳定,工作电流及功率不能太大。

一般功耗低于0.5W;最大阳极电流在几个毫安。

此外要注意对光电管进行暗适应处理,并注意良好的磁屏蔽。

在使用中还要注意安装位置不同的PMT,因为光谱响应特性不同,不宜互换。

也有用硅光电二极管的,它在强光下稳定性比PMT好。

从PMT输出的电信号仍然较弱,需要经过放大后才能输入分析仪器。

流式细胞计中一般备有两类放大器。

一类是输出信号辐度与输入信号成线性关系,称为线性放大器。

线性放大器适用于在较小范围内变化的信号以及代表生物学线性过程的信号,例DNA测量等。

另一类是对数放大器,输出信号和输入信号之间成常用对数关系。

在免疫学测量中常使用对数放大器。

因为在免疫分析时常要同时显示阴性、阳性和强阳性三个亚群,它们的荧光强度相差1~2个数量级;而且在多色免疫荧光测量中,用对数放大器采集数据易于解释。

此外还有调节便利、细胞群体分布形状不易受外界工作条件影响等优点。

计算机和分析系统经放大后的电信号被送往计算机分析器。

多道的道数是和电信号的脉冲高度相对应的,也是和光信号的强弱相关的。

对应道数年纵坐标通常代表发出该信号的细胞相对数目。

多道分析器出来的信号再经模-数转换器输往微机处理器编成数据文件,或存贮于计算机的硬盘和软盘上,或存于仪器内以备调用。

计算机的存贮容量较大,可存贮同一细胞的6~8个参数。

存贮于计算机内的数据可以在实测后脱机重现,进行数据处理和分析,最后给出结果。

除上述四个主要部分外,还备有电源及压缩气体等附加装置。

2.1.1 信号的产生、转换和传输在压力作用下,鞘液管中的鞘液被持续不断地压入流动室,形成一股稳定地连续的液流,保证了样本液稳定地处于鞘液液流的轴线上,并以单个细胞形式直线通过激光照射区。

激光照射区又称测量区,是指液流与激光束垂直相交的点。

当细胞携带荧光素标记物(每种物质携带的标记物不同吗?)通过激光照射区时,产生代表细胞内部不同物质、不同波长的荧光信号,这些信号以细胞为中心,向空间360°立体角发射,产生散射光和荧光信号。

散射光不依赖任何细胞样品的制备技术,因此被称为细胞的物理参数或固有参数。

散射光又包括前向角散射和测向角散射。

前向角散射与被测细胞直径的平方密切相关,测向角散射光对细胞膜、胞质、核膜的折射率更敏感,可提供有关细胞内精细结构和颗粒性质的信息。

荧光信号也有二种;一种是细胞自身在激光照射下发出的微弱荧光信号,另一种是经过特异荧光素标记后的细胞受激发照射后得到的荧光信号。

在免疫分析中常要同时探测两种以上波长的荧光信号,就采用二向色性反射镜,或二向色性分光器,来有效地将各种荧光分开。

经荧光染色的细胞受到适合的光激发后产生的荧光是通过光电转换器转变成电信号而进行测量的。

最常用的光电转换器是光电倍增管(PMT)。

从PMT输出的电信号需要经过放大后才能输入分析仪器。

流式细胞仪中一般备有两类放大器。

一类是线性放大器,其输出信号与输入信号成线性关系。

线性放大器适用于在较小范围内变化的信号以及代表生物学线性过程的信号,如DNA测量等。

另一类是对数放大器,其输出信号和输入信号之间成常用对数关系。

在免疫学测量中常使用对数放大器。

放大后的电信号被传送到计算机,再经模一数转换器传输到微机处理器形成数据文件,保存在计算机上。

保存在计算机上的数据可在脱机后再进行数据处理和分析。

参数(例如:细胞的大小、形态、质膜和细胞内部结构)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(360°)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。

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