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流式细胞仪的工作原理

2020-09-23  点击:[]


1. 流式细胞仪的工作原理:

将经特异性荧光染料染色后的待测细胞放入样品管中,细胞在气体的压力下进入充满鞘液的流动室,在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出,形成细胞柱,通过激光器激发出散射光信号和荧光信号,由各自的激光检测器收集信号,再经光电倍增管(PMT)将信号放大,转变为电信号后由计算机系统进行分析.

 

2. 流式细胞仪检测的最大的特点

能在保持细胞及细胞器或微粒的结构及功能不被破坏的状态下,通过荧光探针的协助,从分子水平上获取多种信号对细胞进行定量分析或纯化分选。


3. 流式细胞仪的检测范围: 

细胞结构细胞大小,细胞颗粒度,DNA含量与细胞周期,RNA含量,蛋白质含量等等;

细胞功能: 细胞表面/胞浆/核的特异性抗原,细胞活性,细胞内/外的细胞因子,激素结合位点, 细胞受体,钙离子浓度,线粒体膜电位,等等

 

4. 流式细胞仪的基本结构: 液流系统, 光学系统和数据处理系统

(1) 液流系统:由样本鞘液组成。鞘液辅助样本流被正常检测的基质液。主要作用是包裹样本流的周围,保持样本流中细胞处于喷嘴中心位置,防止其靠近孔壁而阻塞喷孔。

(2) 光学系统:由激光光源、分色反光镜、光束成形器、透镜组、滤片和光电倍增管组成。

(3) 数据处理系统:主要由计算机和及其软件(BD FACSDiva和BD ModFit)组成。 

 

5. 散射光的概念:细胞在液柱中与激光束相交时向周围360°立体角方向散射的光线信号,它的强弱与细胞的大小、形状、胞内颗粒折射等有关,主要分为前向散射侧向散射光。 

(1)前向散射光(FS): 激光束照射细胞时,光以相对轴较小角度(0.5°~10°)向前方散射的讯号, 用于检测细胞等粒子的表面属性,信号强弱与细胞体积大小成正比。通常我们选取前向散射光(FS)作为阈值来排除样品中的各种碎片及鞘液中的小颗粒,以避免对被测细胞的干扰。 

(2)侧向散射光(SS)激光束照射细胞时,光以90°角散射的讯号,用于检测细胞内部结构属性。

(3)光 散 射 测 量 的 用 途

测得的FS与SS信号通过计算机处理,可得到FS-SS图,由此可仅用散射光信号对未染色的活细胞进行分析。光散射测量最有效用途:从非均一群体中鉴别出某些亚群


6.荧 光 的 测 量:荧光信号由被检细胞上标记的特异性荧光染料受激发后产生,发射的荧光波长与激发光波长不同。

(1)常 见 的 荧 光 染 料:

名称

染料

激发波长

发射波长

颜色

溶解性

PH敏感性

特点

异硫氰酸荧光素

FITC

488

525

绿

敏感

易溶于水,与抗体结合不影响特异性

得州红

Texas red

568

615

不易

不敏感

稳定,偶联后量子产额低

藻红蛋白

PE

488

575

不敏感

具较多发光基团,消光系数和量子产额高

别藻青蛋白

APC

633

670

能量传递复合染料

PEcy5

488

670

不敏感

减少交叉,成本高

 

(2)荧 光 信 号 的 检 测:

荧光信号的强弱, 反映了细胞抗原的表达含量, 荧光信号越强,抗原表达量越高;荧光信号越弱,抗原表达量越低。

使用荧光标记的单克隆抗体染色,做多色分析.

 

7. 荧光补偿:

(1)荧光补偿的概念:荧光在流式细胞多色分析中,纠正荧光素发射的光谱重叠的过程,即从一个被检测的荧光信号中去除任何其他的干扰荧光信号。

(2)如何做荧光补偿:需要将单种荧光素标记的单克隆抗体分别进行单色荧光染色,即几色分析就需要制备几个补偿对照管。如:Annexin-V-FITC和PI双染检测细胞凋亡,需要制备Annexin-V-FITC单染和PI单染两个补偿对照管。 

 

8. 数 据 的 显 示 与 分 析:

(1)常见参数:FS, SS, FL

FS(前向散射光):反映颗粒的大小

SS(侧向散射光):反映颗粒的内部结构复杂程度

FL(荧光):反映颗粒被染上的荧光数量多少 

(2)数据显示方式 (单参数直方图 、双参数散点图,等等)

单参数直方图: 由一维参数(散射光或荧光)与颗粒计数(COUNT)构成,反映同样散射光或荧光强度的颗粒数量的多少。

双参数直方图:纵轴和横轴分别代表被测量细胞的两个测量参数,根据这两个参数就可以确定细胞在图上的表达位置。最常用的是点密图,在图中,每个点代表一个细胞,点图利用颗粒密度反映同样散射光或荧光强度的颗粒数量的多少。

(3)设 术:

门的设置:指根据该图的细胞群分布选定其中想要分析的特定细胞群。根据门的形状又分为了线性门、矩形门、圆形门、多边形门、任意形状门 。  

区阈的设置


 


 


 

 

 



 

 

上一条:流式细胞仪的日常维护

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