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，依次通过检测区域。这种同轴流动的设计，使得样品流和鞘液流形成的流束始终保持着一种分层销流的状态。

　　利用样品流和鞘流的气压差的层流原理，使细胞依次排列成单行，每个细胞以均等的时间依次通过测量区，被荧光染料染色的细胞受到强烈的激光照射后发出荧光，同时产生散射光。细胞发出的荧光信号和散射光信号同时被光电倍增管接收。

　　2、光学检测系统

　　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，被荧光染料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;荧光信号的接收方向与激光束垂直，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。光电倍增管接收的信号被积分放大反转换为电子信号输入电子信息接收器，传输给与流式细胞仪相连的计算机。

　　3、信号处理系统

　　荧光信号的强度代表了所测细胞核内DNA的含量及倍体，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处理，将分析结果显示在计算机屏幕上，也可以打印出来，或者以数据文件的形式存储在硬盘上，以备日后查询或分析。

流式细胞仪的分选原理

　　流式细胞仪还可以根据所规定的参量把指定的细胞亚群从整个群体中分选出来，以便对它们进行进一步的研究分析。

　　流式细胞仪分选是把液滴形成的信号加在压电晶体上使之产生机械振动，流动室即随之振动，使液柱断列成一连串均匀的液滴，一部分液滴中包有细胞，而细胞性质是在进入液滴以前已经被测定了的，如果其特征与被选定要进行分选的细胞特征相符。

　　流式细胞仪在这个被选定的细胞刚形成液滴时给整个液柱充以指定的电荷，使被选定的细胞形成液滴时就带有特定的电荷，而未被选定细胞形成的细胞液滴和不包含细胞的空白液滴不被充电。带有电荷的液滴向下落入偏转板的高压静电场时，按照所带电荷符号向左或向右偏转，落入指定的收集器内，完成分类收集的目的。

　　流式细胞仪对分选出的细胞可以进行培养或其他处理，做更深的研究。