流式细胞术概念和应用基本介绍激光器

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1. 流式细胞术基本概念
流式细胞术（Flow Cytometry）是对于处在快速直线流动中的细胞和生物颗粒进行多参数、快速的定量分析和分选技术，研究对象为生物颗粒，如各种细胞、微生物及人工合成微球等，对生物颗粒的物理参数及生物学特性进行定性和定量分析的一种方法。

图1 流式细胞仪外观例图
2.流式细胞仪四大系统
流式细胞仪主要由四部分组成，它们是：流动室与液流驱动系统、激光光源及光束成形系统、光学系统、信号检测与分析系统，下图为其结构示意图。

图2 流式细胞仪构造图
流动室与液流驱动系统：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。

图3 流动室与液流驱动系统
激光光源及光束成形系统：经特异荧光染色的细胞或者物质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。
光学系统：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。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。

表1 常见荧光名称
信号检测与分析系统：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。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。
3. 流式细胞术检测范围
（1）细胞功能
（2）细胞表面、胞浆、核的特异性抗原
（3）细胞活性
（4）细胞内细胞因子
（5）酶活性
（6）细胞受体
（7）细胞内钙离子

图4 流式样本检测范围