6. 流式细胞术
流式细胞仪(Flow cytometer,FCM)能快速、精确地测量通过检测区液流中的各种粒子。这些粒子可以是细胞、大分子、乳胶滴或其他粒子。流式细胞术是对单细胞定量分析和分选的新技术。通常是应用一个激光和有关的光学检测系统来收集这些信号以供分析。其检测速度之快,统计学精度之高,是其他方法无法比拟的。它可以研究一个细胞从新生到死亡,从细胞膜到脑浆和核内物质及染色体,还可以探讨不同物质之间的关系。同时它还可以从一个细胞中测得多种参数(如DNA、RNA、蛋白质和细胞体积等),进行多信息分析,为细胞生物学和生物医学研究提供强而有力的手段。从80年代以来,已广泛地应用于基础和临床医学研究,并使之成为切实可行的有效研究方法。它在免疫学、肿瘤学、细胞遗传学、病理学、放射生物学等学科中已形成了独立的学科分支。FCM主要可定量分析细胞表面和细胞内抗原,以及对细胞分子水平的核酸含量的测量,这些参数的定量变化已被用于确定正常和异常细胞的分化和生长,预示各种病理状态下细胞的生物行为。
FCM是集现代电子物理技术、激光技术、电子计算机技术于一身的先进科学仪器,开创了荧光技术的又一个崭新的领域。近年来此项技术发展十分迅速,不断有更新换代产品出现,具有更高灵敏度、高分辨率、双激光、多参数分析的仪器不断问世,并在朝着经济实用、操作简便、小巧精制、自动化程度高的方向发展。
6.1. 流式细胞仪的细胞分析原理
待测细胞被制成单细胞悬液,经特异性荧光染料染色后加入样品管中,在气体压力推动下进入流动室,流动室内充满鞘液,在鞘液的约束下,细胞排成单列出流动室喷嘴口,并被鞘液包绕形成细胞液柱。这种同轴流动的设计,使得样品流和鞘液流形成的流束始终保持着一种分层鞘流的状态。鞘液和样品流组成一个圆形的流束,一起自喷嘴的圆形宝石孔喷射出来,进入流动室,与水平方向的激光光束垂直相交。该区称为测量区。利用样品流和鞘流的气压差的层流原理,使细胞依次排列成单行,每个细胞以均等的时间依次通过测量区,被荧光染料染色的细胞受到强烈的激光照射后发出荧光,同时产生散射光。细胞发出的荧光信号和散射光信号,同时被荧光光电倍增管接收,被积分放大反转换为电子信号输入电子信息接收器、通过计算机快速而精确地将所测数据计算出来,结合多参数分析,从而实现了细胞的定量分析。
6.1. 流式细胞仪的细胞分离原理
细胞的分选是通过流束形成含有细胞的带电液滴而实现的。在流动室的喷嘴上装备有一个超声振荡压晶体片,这个振荡装置使自喷嘴射出的液束破碎成千万个小滴,流动的细胞就被分散在这些小水滴中。这时给流束一个电脉冲信号,使小水滴就全部带上电荷。当带有不同电荷的细胞液流经一对带正、负几千伏恒定静电电场的偏转板时,带电的小水滴就根据自身所带的电荷性质产生偏转,落入各自的收集容器中,不带电荷的水滴就进入中间的废液容器中,从而实现了细胞的分选。





