一、流式细胞仪技术原理
流式细胞仪是一种能够分离、鉴定和计数以单细胞液体流形式穿过激光束的细胞的高科技设备。其工作原理主要基于以下几个关键点:
流体动力学聚焦原理:
细胞样本需制成单细胞悬液。
在流式细胞仪的流动室中,细胞被鞘液包围,通过精确控制鞘液和样本流的流速与压力,使细胞在鞘液裹挟下呈单列依次通过检测区域。这样确保每个细胞能被单独检测,避免细胞之间的干扰。
激光激发原理:
当细胞逐个通过检测区时,激光束照射细胞。
若细胞中的成分被荧光染料标记,就会吸收激光能量。不同荧光染料因化学结构差异,有不同激发和发射波长。特定染料与细胞内核酸结合后,在激光照射下会产生荧光。
荧光检测原理:
被激发的荧光信号由光学系统收集,其中滤光片可筛选特定波长荧光。
光电探测器将荧光信号转变成电信号,电信号强度与荧光强度成正比。
通过分析电信号,可获取细胞大小(依据前向散射光,细胞越大,前向散射光越强)、内部复杂程度(依据侧向散射光)以及荧光标记所代表的生物学特性(如细胞表面抗原表达、细胞内蛋白含量、DNA含量等)等信息。
二、流式细胞仪操作流程
流式细胞仪的操作流程包括样本制备、仪器校准、样本检测、数据分析等步骤,具体如下:
样本制备:
获取细胞样本,并根据实验目的选合适荧光染料染色细胞。血液样本需抗凝处理,可用EDTA抗凝管并稀释或用密度梯度离心分离特定细胞群。组织样本则要机械破碎或酶消化成单细胞悬液。
注意染色的温度和时间条件,特定抗体染色需在合适温度下孵育一定时间。
仪器校准:
在检测前,要调节激光功率、校准光路,确保激光准确照射检测区域。
设置光电倍增管电压以优化荧光信号检测范围。
设置阈值以排除细胞碎片等干扰,根据细胞大小设前向散射光阈值,小于一定大小的颗粒信号被排除。
样本检测:
将制备好的样本放于流式细胞仪样本架,启动程序。
细胞在流体动力学聚焦下通过检测区,产生的荧光和散射光信号被检测收集。检测中可在显示屏实时观察信号变化。
数据分析:
检测完成后,用专门软件处理数据。
可根据荧光信号强度和分布对细胞分类计数,如绘制荧光强度直方图显示不同强度细胞比例。
也可进行双参数或多参数分析,如用散点图展示两种抗原表达水平的细胞分布。
三、注意事项与维护保养
注意事项:
样本制备时需确保细胞悬液的均匀性和分散性,避免细胞团聚或沉淀。
仪器校准需定期进行,以确保检测结果的准确性和稳定性。
在检测过程中,需注意观察信号变化,及时发现并处理异常情况。
维护保养:
定期清洁流式细胞仪的流动室、激光器等部件,避免污染和堵塞。
定期检查并更换滤光片、光电倍增管等易损件,确保仪器性能良好。
定期对仪器进行校准和验证,确保检测结果的准确性和可靠性。
综上所述,流式细胞仪是一种基于流体动力学聚焦、激光激发和荧光检测原理的高科技设备。其操作流程包括样本制备、仪器校准、样本检测和数据分析等步骤。在使用过程中,需注意样本制备的均匀性和分散性、仪器校准的准确性和稳定性以及检测过程中的信号变化。同时,还需定期对仪器进行维护保养,以确保其性能良好和检测结果的准确性。