流式細胞儀是一種廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷的分析儀器,能夠高效地對單個細胞或其他微小顆粒進行快速、定量的多參數(shù)分析。它結(jié)合了流體力學(xué)、光學(xué)原理以及計算機技術(shù),通過對細胞的大小、顆粒結(jié)構(gòu)、表面標志物等特征進行分析,能夠為研究人員提供極為豐富的信息。具有高通量、高靈敏度、實時性強等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、血液學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域。
1.細胞懸浮液的制備:
細胞樣本通常需要在使用前進行分散成單個細胞懸液。這是因為細胞儀通過流動的液流將細胞逐一引入檢測通道。細胞懸液的質(zhì)量對實驗結(jié)果的準確性至關(guān)重要。
2.流動通道與單細胞對齊:
采用了狹窄的流動通道,利用流體動力學(xué)原理確保細胞懸液中的細胞按順序逐一經(jīng)過激光束。每個細胞通過激光照射時,都會產(chǎn)生不同的光散射和熒光信號。
3.光散射與熒光檢測:
通過激光束照射流動的細胞,并通過前向散射光(FSC)和側(cè)向散射光(SSC)來測定細胞的大小和形態(tài)。前向散射光代表細胞的大小,側(cè)向散射光反映細胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,如顆粒數(shù)量和形態(tài)。
除了光散射信號,還可利用熒光標記物對細胞表面、細胞內(nèi)或核內(nèi)特定分子進行標記。當這些標記物被激光激發(fā)時,細胞會發(fā)出熒光信號,可精確檢測這些信號并分析不同的熒光顏色。通過對不同熒光信號的分析,研究人員可以同時檢測到多個細胞特征,如表面抗原的表達、細胞周期的變化、細胞內(nèi)鈣離子濃度等。
4.信號處理與數(shù)據(jù)分析:
信號檢測系統(tǒng)能夠快速獲取每個細胞的多項數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)隨后會傳送到計算機進行處理和分析。分析軟件根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)進行數(shù)據(jù)篩選、聚類和統(tǒng)計分析,最終生成各種圖形和統(tǒng)計報告。這些數(shù)據(jù)可以幫助研究人員對細胞群體的特征進行深度分析,如不同細胞群體的分布、表型特征的差異等。
流式細胞儀的關(guān)鍵技術(shù):
1.多參數(shù)分析:
傳統(tǒng)的細胞分析技術(shù)通常只能分析單一參數(shù),如細胞大小或顆粒性。而細胞儀則能夠同時分析多個參數(shù),能夠提供更為全面的細胞信息。例如,研究人員可以通過多重熒光標記分析細胞表面不同抗原的表達,從而獲取細胞的多個表型特征。
2.高通量檢測:
檢測速度極快,通常每秒鐘可對數(shù)千個細胞進行分析。這使得細胞儀能夠進行大規(guī)模的細胞分析,并且在短時間內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù),特別適用于需要高通量分析的研究領(lǐng)域,如癌癥免疫治療、干細胞研究等。
3.細胞排序:
一些具備細胞分選功能。細胞分選技術(shù)能夠根據(jù)細胞的熒光標記或其他特征,將細胞分離成不同的群體并收集起來。這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于純化特定細胞亞群、分離干細胞、免疫細胞等。