新闻中心
总公司地址:浙江省宁波市宁波国家高新区新晖路139号艾利特科技园2号楼
行业资讯
您当前位置:主页 > 新闻中心 > 行业资讯 >
流式细胞术
时间:2016-05-03
研发部:胡润环
一、简介
      流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)是一种在液流系统中,快速测定单个细胞或细胞器的生物学性质,并把特定的细胞或细胞器从群体中加以分类收集的技术,可以在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测手段,它可以高速分析上万个细胞,并能同时从一个细胞中测得多个参数,与传统的荧光显微镜相比,具有速度快、精度高、准确性好等优点,是当代最先进的细胞定量分析技术。其特点是通过快速测定库尔特电阻、荧光、光散射和光吸收来定量测定细胞 DNA含量、细胞体积、蛋白质含量、酶活性、细胞膜受体和表面抗原等许多重要参数。根据这些参数将不同性质的细胞分开,以获得供生物学和医学研究用的细胞群体。目前最高分选速度已达到每秒钟3万个细胞。
      概要来说,流式细胞术主要包括了样品的液流技术、细胞的分选和计数技术,以及数据的采集和分析技术等。FCM目前发展的水平凝聚了半个世纪以来人们在这方面的心血和成果。
 
二、背景历史
      1934年,Moldavanl首次提出了使悬浮的单个血红细胞等流过玻璃毛细管,在亮视野下用显微镜进行计数,并用光电记录装置计测的设想。1953年Crosland-Taylor根据雷诺对牛顿流体在圆形管中流动规律的研究认识到:管中轴线流过的鞘液流速越快,载物通过的能力越强,并具有较强的流体动力聚集作用。于是设计了一个流动室,使待分析的细胞悬浮液都集聚在圆管轴线附近流过,外层包围着鞘液;细胞悬浮液和鞘液都在作液层。这就奠定了现代流式细胞术中的液流技术基础。
      1956年,Coulter在多年研究的基础上利用Coulter效应生产了Coulter计数器。其基本原理是:使细胞通过一个小孔,只在细胞与悬浮的介质之间存在着导电性上的差异,便会影响小孔道的电阻特性,从而形成电脉冲信号,测量电脉冲的强度和个数则可获得有关细胞大小和数目方面的信息。1967年Holm等设计了通过汞弧光灯激发荧光染色的细胞,再由光电检测设备计数的装置。1973年Steinkamp设计了一种利用激光激发双色荧光色素标记的细胞,既能分析计数,又能进行细胞分选的装置。这样就基本完成了现代FCM计数的主要历程。
      现代FCM数据采集和分析技术是从组织化学发源的,其开拓者是Kamentsky。1965年,Kamentsky在组织化学的基础上提出了两个新设想:
      1、细胞的组分是可以用光度学来定量测定的,即分光光度术可以定量地获得有关细胞组织化学的重要信息;
      2、细胞的不同组分可以同时进行多参数测量,从而可以对细胞进行分类。换句话说,对同一细胞可以同时获得有关不同组分的多方面信息,用作鉴别细胞的依据。
      流式细胞术在细胞化学中的应用的先驱者是Van Dilla和美国的Los Alamos小组。他们在1967年研制出流液束、照明光轴、检测系统光轴三者相互正交的流式细胞计的基础上,首次用荧光反应对DNA染色显示出DNA的活性与荧光之间存在着线性关系,并在DNA的直方图上清楚地显示出细胞周期的各个时相。Glhde和Dittrich接着把这项技术推向实用,他们用流式细胞术测定细胞周期借以研究细胞药代动力学问题。FCM用于免疫组织化学中的关键是对细胞进行免疫荧光染色。
 
三、特点
      1、测量速度快;
      2、可进行多参数测量;
      3、是一门综合性的高科技方法( FCM综合了光学,电子学,流体力学,细胞化学,免疫学,激光和计算机等多门学科和技术);
      4、既是细胞分析技术,又是精确的分选技术。
 
四、工作原理
      将待测细胞染色后制成单细胞悬液。用一定压力将待测样品压入流动室,不含细胞的磷酸缓冲液在高压下从鞘液管喷出,鞘液管入口方向与待测样品流成一定角度,这样,鞘液就能够包绕着样品高速流动,组成一个圆形的流束,待测细胞在鞘液的包被下单行排列,依次通过检测区域。

      流式细胞仪通常以激光作为发光源。经过聚焦整形后的光束,垂直照射在样品流上,被荧光染色的细胞在激光束的照射下,产生散射光和激发荧光。这两种信号同时被前向光电二极管和90°方向的光电倍增管接收。光散射信号在前向小角度进行检测,这种信号基本上反映了细胞体积的大小;荧光信号的接受方向与激光束垂直,经过一系列双色性反射镜和带通滤光片的分离,形成多个不同波长的荧光信号。
      这些荧光信号的强度代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度,经光电倍增管接收后可转换为电信号,再通过模/数转换器,将连续的电信号转换为可被计算机识别的数字信号。计算机把所测量到的各种信号进行计算机处理,将分析结果显示在计算机屏幕上,也可以打印出来,还可以数据文件的形式存储在硬盘上以备日后的查询或进一步分析。
      检测数据的显示视测量参数的不同由多种形式可供选择。单参数数据以直方图的形式表达,其X轴为测量强度,Y轴为细胞数目。一般来说,流式细胞仪坐标轴的分辨率有512或1024通道数,这视其模数转换器的分辨率而定。对于双参数或多参数数据,既可以单独显示每个参数的直方图,也可以选择二维的三点图、等高线图、灰度图或三维立体视图。
      细胞的分选是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。在流动室的喷口上配有一个超高频电晶体,充电后振动,使喷出的液流断裂为均匀的液滴,待测定细胞就分散在这些液滴之中。将这些液滴充以正负不同的电荷,当液滴流经带有几千伏特的偏转板时,在高压电场的作用下偏转,落入各自的收集容器中,不予充电的液滴落入中间的废液容器,从而实现细胞的分离。
Copyright © 2012 浙ICP备15017828号-1
浙江星博生物科技股份有限公司(总部):浙江省宁波市宁波国家高新区新晖路139号艾利特科技园2号楼 邮编:315040
电话:0574-83887780(工作日8:00-17:00) 传真:0574-83887786
上海营销中心:地址:上海市杨浦区国权北路1688弄湾谷科技园A8楼1104 邮编:200438
电话:021-65550699(工作日8:00-17:00) 传真:021-65550699
网站地图 | 站长统计