流式細(xì)胞儀原理

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電梯直達(dá)

樓主

發(fā)表于 2025-8-8 15:30:18 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

流式細(xì)胞儀主要由液流系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、分選系統(tǒng)（可選）和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)五部分組成，工作流程如下：

樣本制備與懸浮
- 將細(xì)胞或顆粒（如血細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、微生物）懸浮于液體介質(zhì)（如磷酸鹽緩沖液）中，形成單細(xì)胞懸液。
- 若需分析特定標(biāo)記物（如表面抗原、DNA），需用熒光染料或熒光標(biāo)記抗體對(duì)樣本進(jìn)行染色。
液流系統(tǒng)：?jiǎn)渭?xì)胞排列
- 鞘液（Sheath Fluid）：通過(guò)高壓泵將無(wú)細(xì)胞的緩沖液（鞘液）注入流動(dòng)室，形成穩(wěn)定的層流。
- 樣本液：細(xì)胞懸液從噴嘴中心注入，被鞘液包裹并壓縮，形成單細(xì)胞液柱（直徑約3-10μm）。
- 作用：確保細(xì)胞逐個(gè)通過(guò)激光檢測(cè)區(qū)，避免重疊或聚集，提高分析精度。
光學(xué)系統(tǒng)：激光激發(fā)與信號(hào)產(chǎn)生
- 激光器：通常采用氬離子激光（488nm，用于激發(fā)FITC、PE等熒光染料）或半導(dǎo)體激光（如633nm，用于激發(fā)APC）。
- 細(xì)胞通過(guò)激光束：當(dāng)單細(xì)胞經(jīng)過(guò)激光聚焦點(diǎn)時(shí)，發(fā)生以下相互作用：
  - 前向散射光（FSC）：與激光同軸方向的光散射，反映細(xì)胞大小（大細(xì)胞散射更強(qiáng)）。
  - 側(cè)向散射光（SSC）：垂直于激光方向的光散射，反映細(xì)胞內(nèi)部復(fù)雜度（如顆粒多少、核質(zhì)比）。
  - 熒光信號(hào)：若細(xì)胞被熒光染料標(biāo)記，激光激發(fā)后發(fā)射特定波長(zhǎng)的熒光，被光電倍增管（PMT）或雪崩光電二極管（APD）檢測(cè)。
檢測(cè)系統(tǒng)：信號(hào)轉(zhuǎn)換與放大
- 光電轉(zhuǎn)換：PMT將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其增益可調(diào)以適應(yīng)不同熒光強(qiáng)度。
- 信號(hào)放大與數(shù)字化：電信號(hào)經(jīng)放大器處理后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成數(shù)據(jù)脈沖。
- 多參數(shù)檢測(cè)：現(xiàn)代流式細(xì)胞儀可同時(shí)檢測(cè)10-20種熒光信號(hào)，通過(guò)不同波長(zhǎng)的濾光片分離。
分選系統(tǒng)（可選）：細(xì)胞分離
- 電荷分選：對(duì)目標(biāo)細(xì)胞施加正/負(fù)電荷，通過(guò)偏轉(zhuǎn)板將其導(dǎo)入特定收集管。
- 微流控分選：利用微流體芯片精確控制細(xì)胞路徑，實(shí)現(xiàn)高純度分選（如用于單細(xì)胞測(cè)序）。
- 應(yīng)用：分離特定細(xì)胞亞群（如CD4+ T細(xì)胞、干細(xì)胞）用于后續(xù)培養(yǎng)或分析。