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流式细胞仪的原理|应用|选购

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流式细胞仪是集激光技术、电子生物技术、光电测量技术、电子计算机技术以及荧光化学技术、单克隆抗体技术为一体的新型高科技仪器。流式细胞仪通过对流动液体中排列成单列细胞或颗粒进行逐个检测,得到该细胞或颗粒的光散射和荧光指标,分析获得其体积、内部结构、DNA、RNA、蛋白质、抗原等物理及化学性质,还能对所需要的细胞进行分选等,具有检测速度快、测量指标多、采集数据量大,对所需的细胞或生物颗粒进行分析或分选等特点,流式细胞仪在生物学、临床医学、遗传学、免疫学、药物学等众多研究领域得到广泛应用。

流式细胞仪
细胞分析仪
细胞分析仪

  细胞分析仪又叫流式细胞仪,是以流式细胞术为核心技术,集光学、电子学、流体力学、细胞化学、生物学、免疫学以及激光和计算机等多门学科和技术于一体的先进科学技术设...[查看全部]

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流式细胞仪的原理
流式细胞仪的原理

  流式细胞仪是一类先进的检测仪器,其运用计算机技术,可以呈现即时的数据。流式细胞仪广泛应用于生物学、免疫学、遗传学、药理学、肿瘤学、血液学、病理学、临床检验等领域。

流式细胞仪的发展历史

  流式细胞仪Z早的雏形诞生于1934年,Moldavan提出使悬浮的单个血红细胞流过玻璃毛细管,在亮视野下用显微镜进行计数,并用光电记录装置测量的设想。

  1953年Crosland-Taylor根据牛顿流体在圆形管中流动规律设计了流动室。其后又经过Coulter、Parker & Horst、Kamentsky、Gohde、Fulwyler、Herzenberg等人的不断改进,设计了光电检测设备和细胞分选装置、完成了计算机与流式细胞仪的物理连接及多参数数据的记录和分析、开创了细胞的免疫荧光染色及检测技术、推广流式细胞仪在临床上的应用。

  近20年来,随着流式细胞仪及其检测技术的日臻完善,人们越来越致力于样品制备、细胞标记、软件开发等方面的工作,以扩大流式细胞仪的应用领域和使用效果。

流式细胞仪的分析原理

  流式细胞仪可以分成三个基本的结构,这三个基本的结构已经形成了完善的系统,分别是光学检测系统、液流系统和数据处理系统。流式细胞仪借助了激光的原理,通过单克隆抗体和荧光染料的结合使用,并且结合了计算机技术,从而可以对单个细胞进行数据处理,通过发送参数信号的方式,确保检测效率的提升,而且激发效率和单色性可以得到保障,在统计分析的过程中,各类数据都非常的精确,在检测的过程中灵敏度和特异性都能得到保障。

  1、液流系统

  将经特异性荧光染料染色的待测细胞制成单细胞悬液,加入流式细胞仪的样品管中,在气体压力推动下进入流动室,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呈一定角度,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

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流式细胞仪的操作规程
流式细胞仪的操作规程

  流式细胞仪是一种在功能水平上对单仑细施或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测仪器。流式细胞仪被广泛应用于临床医学、细胞学、生物学、微生物学、制药学、生殖学等领域。

流式细胞仪的功能

  流式细胞仪是对高速直线流动的细胞或生物微粒进行快速定量测定和分析的仪器,主要包括样品的液流技术、细胞的计数和分选技术,计算机对数据的采集和分析技术等。

  流式细胞仪以流式细胞术为理论基础,是流体力学、激光技术、电子工程学、分子免疫学、细胞荧光化学和计算机等学科知识综合运用的结晶。流式细胞术是一种自动分析和分选细胞或亚细胞的技术。

  流式细胞仪的特点是:测量速度快、被测群体大、可进行多参数测量,即对同一个细胞做有关物理、生物化学特性的多参数测量,且在统计学上有效。

流式细胞仪的校准

  流式细胞仪在使用前,甚至在使用过程中都要精心进行调试,以保证工作的可靠性和Z佳性。调试的项目主要是激光强度、液流速度和测量区的光路等。

  激光强度:除调整反射镜的角度以调整到所需波长的激光出光外,还要结合显示屏上的光谱曲线使激光的强度输出为Zda。

  液流速度:可通过操作台数字显示监督,调节气体压力大小以获得稳定的液流速度。

  测量区光路调节:这是调试工作的关键,需要保证在测量区的液流、激光束、90°散射测量光电系统垂直正交,而且交点较小。一般可在用标准荧光微球等校准中完成。

  流式细胞仪中所测得的量是相对值,因此需要在使用前或使用中对系统进行校准或标定,这样才能通过相对测量获得的意义。

  流式细胞仪校准的标准样品应该稳定,有形成份形状应是大小比较一致球形,样品分散性能良好,且经济、容易获得。常用标准荧光微球作为非生物学标准样品,鸡血红细胞做为生物学标准样品。微球用树脂材料制作,或标有荧光素,或不标记荧光素。

  鸡血红细胞标准样品制作过程昭下:取3.8%枸橼酸或肝素抗凝的鸡血(抗凝剂:鸡血=1:4),经PBS清洗3

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流式细胞仪的技术发展
流式细胞仪的技术发展

  流式细胞仪与其他细胞分析仪器相比,具有突出的技术特征,这些技术特征的不断改进就大致地代表了流式细胞仪的技术发展过程。

  1、高速度:

  分析速度以每秒可分析的细胞数来表示。流式细胞仪是以高速度的数据处理电子系统信号,配合GX的液流控制系统,有力地保证了流式细胞仪的检测功能。

  流式细胞仪对细胞的检测速度一般为1000~5000个/s;而到目前为止,对细胞的标准分析速度已达到了2×104个/s,Zda分析速度可达到6×104个/s。

  2、高灵敏度:

  灵敏度的高低是衡量流式细胞仪检测微弱荧光信号的重要指标,一般是以能检测到单个微球上Z少标记有异硫氢酸荧光素(FITC)或藻红蛋白(PE)荧光分子数目来表示。

  以前,每个细胞要带有1000~3000个FITC分子才能在流式细胞仪上测量出来;目前,一个细胞上只要带600个荧光分子,甚至带100个FITC分子,即可以被检测和分选出来。

  3、高准确度:

  以前,在两个细胞间待测细胞成分存在5%以上的差异时,流式细胞仪才能检测出来;目前,两个待测细胞间细胞成分仅相差1%左右时,流式细胞仪便可检测出来。例如,在检测男人和女人外周血淋巴细胞DNA含量时,仅仅是X染色体和Y染色体DNA含量之间有所区别(大约相差约占整个细胞的2%左右),应用流式细胞仪便可以轻而易举地把男人和女人的淋巴细胞区分开并分选出来。

  4、高精度:

  分辨率是衡量流式细胞仪测量精确度的指标,通常用变异系数(CV)值来表示。用流式细胞仪检测某种细胞成分时,比用其他分析细胞学技术的CV值都要小得多,分辨率要高得多。众所周知,用某种仪器分析细胞时,其CV值越大,分析结果越不精确。

  以前的流式细胞仪,在分析细胞样品时,CV值只能达到5%~7%左右,前向角散射光分辨率仅为0.3μm。流式细胞仪前向角散射光的分辨率已达到0.02μm。流式细胞仪的电信号脉冲通道,从当初的1

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流式细胞仪的应用
流式细胞仪的应用

  流式细胞仪是一类常见的医学检测仪器,其可以对单一的细胞进行多色的染色,而且还能对细胞表面进行标记,分析液体中的可溶性成分,分析细胞的大小颗粒。流式细胞仪操作简单,测试的结果客观而精确。

流式细胞仪在肿瘤学方面的应用

  流式细胞仪可以进行细胞周期分析,DNA倍体分析,定量分析检测细胞增殖标志物、细胞表面标志、癌基因蛋白产物、耐药蛋白、细胞凋亡等,从而获得组织形态学方法难以得到的信息,可为肿瘤的临床诊断、ZL、预防和预后提供帮助。

  DNA非整倍体的出现可能是发生早期癌变的一个重要指标。淋巴瘤、白血病在病理形态学还不能进行早期诊断之前,流式细胞仪可以提供确切的诊断信息。流式细胞仪对淋巴瘤的早期诊断比形态学检查更为敏感、准确。DNA非整倍体的交界瘤应按恶性肿瘤对待,形态学表现为良性的肿瘤出现非整倍体提示有恶性转变的可能。

  流式细胞仪主要是利用实体瘤标本或穿刺标本、胃镜、食管镜及支气管镜、肿瘤冲洗液、尿液等少量组织进行DNA含量测定,进行包括癌前病变及早期癌变的检出,从而为临床辅助诊断和进一步ZL如放疗中的药物选择、强度、时间等提供较确切、可靠的信息。

流式细胞仪在血液病诊断中的应用

  1、白血病的诊断和ZL

  流式细胞仪采用各种抗血细胞表面分化抗原(CD)的单克隆抗体,借助于各种荧光染料(异硫氰基荧光素FITC,藻红蛋白PE等)测定一个细胞的多种参数,以正确地判断出该细胞的属性。各种血细胞系统都具有其独特的抗原,当形态学检查难以区别时,免疫表型参数对各种急性白血病的诊断和鉴别诊断有决定性作用。

  流式细胞仪通过对人白细胞抗原(HLA)配型的测定,可以为异体干细胞移植病人选择出Z合适的供体。造血干细胞移植技术主要包括干细胞的鉴别、活性测定、干细胞动员和采集、分离纯化、保存扩增、肿瘤细胞的净化、干细胞回输以及术后保持移植物抗宿主病的低发生率等一系列过程。

  流式细胞仪测定CD34、

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流式细胞仪的选购指南
流式细胞仪的选购指南

  流式细胞仪是常用的细胞分析、分选的仪器,可以对处于液流中的各种荧光标记的微粒进行多参数、快速、准确的定性、定量测定。

流式细胞仪选购方法

  1、明确目的

  在购买流式细胞仪之前要考虑清楚自己的实验目的,流式细胞仪并不是wan能的,比如说如果想要检测亚微分辨率的微粒,一般的流式细胞仪就都不合适。

  就荧光检测而言,经济实惠的新型流式细胞仪在分辨模糊昏暗的细胞群体方面,不如那些贵一点的流式细胞仪,假如需要研究分析磷酸化受体和未磷酸化受体的话,可能就要重新考虑流式细胞仪的选择了。

  2、实际情况

  要考虑清楚,需要分析多少样品,进行怎样的实验?预期的参数是多少?在未来的实验中研究需求的数量和复杂性是否会增加?是否有可能升级到你想要的流式细胞仪?如果流式细胞仪不能满足未来实验的要求,也许应该选择在ZX实验室中进行实验。

  3、费用总计

  进行流式细胞实验所需要的花费并不仅仅是指花在试剂盒,过滤器,其它耗材上的钱,还有零件的更换,以及安装这些零件花费的时间。一台流式细胞仪细心维护,半年也需要400美元,一些传统的流式细胞仪更是要花费上千。

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  4、仪器检测

  如果已经下决心购买流式细胞仪了,那么可以联系ZX实验室,询问是否有这种流式细胞仪的演示实验,一些ZX实验室都会召集一些研究人员在样板机器中进行常见的实验操作,并分析这些结果与其它流式细胞仪结果的区别。如果不能到ZX实验室中检测,那么可以在实验室中自己检测,注意流式细胞仪的使用和维护情况。

  5、自我培训

  流式细胞仪一般都有软件,但是这并不是说在实验过程中,就不会把荧光背景当作一个假阳性信号,因此研究人员还是需要花些时间进行流式细胞分析培训的。

流式细胞仪的配置选购

  如何从众多的流式细胞仪中挑选出Z适合自己的机型,应当从实际应用出发分析,分析自己的需求,决

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细胞分析仪
细胞分析仪

  细胞分析仪又叫流式细胞仪,是以流式细胞术为核心技术,集光学、电子学、流体力学、细胞化学、生物学、免疫学以及激光和计算机等多门学科和技术于一体的先进科学技术设备。

细胞分析仪的原理

  细胞分析仪主要用作细胞分析和细胞分选。

  细胞分析原理:

  将待测样品制成单细胞悬液,经特异性荧光染料染色后装入样品管,由系统产生一定气体压力将样品管送入流动室,细胞悬液从样品管射出,样品管周围由鞘液包围。

  鞘液管与样品管成一定角度使得待测细胞在鞘液的作用下成单行排列,形成细胞柱,通过喷嘴与入射的激光束垂直相交,细胞或颗粒被激光激发产生荧光信号和非荧光散射信号,Z终通过光学系统和检测系统处理后由计算机输出。

  由于各细胞或颗粒的大小、内部结构、理化性质、蛋白质含量、核酸(DNA或RNA)含量等的不同,使得接收到的荧光信号和非荧光散射信号也不同,从而实现对不同性质的细胞或群体进行分析和分类。

  细胞分选原理:

  细胞分析仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。在分选过程中,细胞分析仪通过高频振荡对液流施加液滴驱动能量,使其断离为均匀的液滴,根据事先确定的分选标准由系统判断是否将被分选,由充电电路对选定的细胞液滴进行充电。

  当带电液滴通过电场时,会在电场的作用下向左或向右偏转,具体方向取决于液滴的电荷极性,未带电荷的液滴不受电场的影响,它们将在ZX位置通过,Z后进入废液抽吸器,发生偏转的液滴落入相应的收集器中,从而实现细胞分选。

  一般来说,在进行较大或者脆弱细胞的分选时,为了得到Z佳结果,应该使用较大的喷嘴和较低的压力;在分选较小或者非脆弱细胞时,如果要增加产量,应该使用较小的喷嘴和较高的压力。

细胞分析仪的特点

  细胞分析仪可以对不同的单细胞悬液进行检测,而且在确保细胞数量足够的前提下,可以在短时间内获取大量的细胞,可以同时检测数百万的细胞。

  细胞分析仪可以对单个细胞的多种特征进行分析,对单个

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