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流式细胞仪

流式细胞仪
流式细胞仪

1、流式细胞术(英文flow cytometry)是一种生物学技术,用于对悬浮于流体中的微小颗粒进行计数和分选。这种技术可以用来对流过光学或电子检测器的一个个细胞进行连续的多种参数分析。

目录

* 1 原理

* 2 流式细胞仪(flow cytometer)

* 3 应用

* 4 参见

原理

一束单色光(通常是激光)照到流体力学聚焦的一股流体上。若干个检测器瞄向流束和激光相交的这个点,其中一个和激光在同一直在线(称作前散射(FSC)),其它几个和激光垂直(旁散射(SSC)和一个或几个荧光监测器)。当每个悬浮颗粒通过光束时会按某种方式把光散射,同时所带有的荧光化合物被激发并发射出频率低于激发光的荧光。这些散射光和荧光的组合数据被检测器记录,根据各检测器亮度的波动(每个细胞会显出一个散射或荧光的峰)就能够推算出每个颗粒的物理和化学性质。前散射与细胞体积相关,而旁散射取决于颗粒的内部复杂程度(比如核的形状、胞质内颗粒的种类或者末的粗糙程度)。

可以检测的参数有:

细胞的体积和形态复杂程度、细胞中的色素、DNA(细胞周期分析、细胞动力学、细胞增殖等)、RNA 染色体分析和分选(文库构建、染色体涂染)、蛋白质、细胞表面抗原(CD标记)、胞内抗原(各种细胞因子(cytokine)、次级媒介等)、核抗原、酶活性、pH,胞内离子化的钙、镁,膜电势、膜流动性细胞凋亡(apoptosis)(定量检测DNA降解、线粒体膜电位、通透性变化)、细胞存活能力、监测细胞电通透性、氧爆作用(oxidative burst) 、研究癌细胞中的多重耐药性(multi-drug resistance, MDR) 、谷胱甘肽、各种组合(DNA/表面抗原等等)

流式细胞仪(flow cytometer)

流式细胞仪又称荧光激活细胞分选器、荧光活化细胞分类计(FACS,Fluorescence Activated Cell Sorter)。现代的流式细胞仪每秒可以实时检测几千个颗粒,并且可以主动分离具有不同特性的颗粒。

流式细胞仪和显微镜比较像,但能够对大量的单个细胞利用一组参数进行高通量的自动量化。固体组织需要在检测前制备成单细胞的悬浮液。

一个流式细胞仪包括五个组成部分:

* 细胞流动系统:液流(鞘液(sheath fluid))携带细胞,使颗粒以串流形式通过光束。

* 光源:有通常的灯(汞或氙)、高功率水冷的激光源(氩、氪、染料激光)、低功率气冷激光(氩(488nm),红氦氖(633nm),绿氦氖,氦镉(紫外))、偶极激光(蓝、绿、红、紫)。

* 检测和模数转换(analogue-to-digital conversion, ADC)系统:产生前散射、旁散射光和荧光的信号。

* 放大系统,线性或对数放大。

* 计算机,用于分析信号。

早期的流式细胞仪主要是实验设备,但目前仪器和相关的试剂有了很广的市场。不同厂商的仪器特性也不同,主要的厂商和品牌如下:

* Beckman-Coulter (ex-Coulter): Epics XL/XL-MCL; Epics Altra (Hypersort) (IBM-PC compatible platforms)

* Becton, Dickinson: (FACS's): FACSCAlibur, FACScan, FACSort, FASCSVantage (Mac OS platform) FACS Canto, LSRII, Aria, DiVa (PC PLatform)

* Cytomation: MoFlo, Cyan (IBM-PC platform)

* Partec/Dako: Galaxy; PAS; CCA; PA (IBM-PC compatible platforms)

应用

流式细胞术在很多领域中都有应用,包括分子生物学、病理学、免疫学和海洋生物学等。在分子生物学中,

它主要用于荧光标记的抗体。特异性的抗体与靶细胞上的抗原结合,能够通过流式细胞仪研究这些细胞的特别信息。这在医学(尤其是器官移植、血液学、肿瘤免疫学和化疗、遗传学)中具有很广泛的应用。

现代的流式细胞仪具有多个激光和荧光检测器(目前商业用仪器的记录是4个激光和14个检测器),可以用于多个抗体标记,以便在表现型中更准确地区别某个靶群体。

流式细胞仪也是很有用的分选仪器。当细胞/颗粒通过时,可以被选择性地加上某种电荷,并在通过电磁场后偏转,从不同出口流出。这样就可以从一个混合物中高速(理论上可达到每秒大约9万个细胞)准确地分离开四类细胞。

由流式细胞仪得到的数据可以画成一维的柱状图或者二位或者三维的散点图。

The data coming from flow-cytometers can be plotted in 1-D to produce histograms or seen in 2D as dot plots or in 3D with newer software. The regions on these plots can be sequentially separated by a series of subset extractions which are termed gates. Specific gating protocols exist for diagnostic and clinical purposes especially in relation to haematology. The plots are often made on logarithmic scales. Because of overlaping fluorescent dyes, emission spectrum generated interfering signals by detectors signals have to be compensated electronically.

海洋中主要的光合生物之一——占海洋浮游生物总细胞数将近1/3的原绿球藻(Prochlorococcus)就是通过流式细胞术发现的。因为其细胞小,叶绿素含量少,在通常的荧光观察中被迅速漂白(bleach),但由于在流式细胞术中细胞通过光束的时间极短,胞内叶绿素的荧光可被观察到。

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参见

* 荧光显微镜

* 荧光活化细胞分选

2、流式细胞技术-细胞内细胞因子的检测

(摘自免疫学论坛)

流式细胞技术-细胞内细胞因子的检测

激活的淋巴细胞内细胞因子的检测

简介

细胞因子是可溶性蛋白,在淋巴细胞应答中有重要的免疫调节作用。细胞因子可以调节细胞生长、分化以及一系列功能,并且介导正常与病理性免疫应答。细胞因子是具有效应及调节双重作用的独特蛋白。近来研究显示,细胞因子可以具有多重功能,作用于多个细胞亚群并可在不同亚群细胞表达。

早期细胞因子表达与T细胞功能相关性研究是基于特定克隆细胞的激活。尽管研究应用T淋巴细胞克隆证明了不同细胞因子的合成,如TH1(IL-2,IFN -γ)与TH2(IL-4,IL-5,IL-10),但这些研究很难外推,因为T细胞克隆与体内T细胞功能相关性还未被揭示。

近来,Jung与Picker采用了Brefeldin(BFA)与monensin等药物预孵检测胞内细胞因子的表达的方法。这一方法阻断了胞内高尔基体介导的转运使得细胞因子聚集,蓄积,增强细胞因子信号可被流式细胞仪检测。这一方法可检测单个细胞内多个细胞因子,并可区分表达特定细胞因子的细胞亚群。使用特定刺激剂研究细胞因子应答是细胞因子研究中的重大进展。在细胞水平该方法证明了人与

鼠的淋巴细胞都存在1型与2型分化,且这些分化在特定细胞因子增强时可被逆转。且这些研究清楚地证明,只有激活的细胞亚群可以表达细胞因子,静止的正常淋巴细胞(T、B、NK)不能分泌细胞因子。

胞内流式分析法基于目前BD的FastIMMUNE Cytokine System。抗细胞因子抗体与细胞表面或胞内特定亚群标志组合,即可检测不同细胞亚群细胞因子的分泌。此分析采用特殊的化学与抗体选择,确保静止与无细胞因子分泌细胞的最小荧光背景。

一、仪器设备

1.12×75mm有盖的Falcon管(BD Catalog No.2058)

2.37℃孵箱5%CO2

3.混匀振荡器

4.离心机

5.加样枪、Tips

6. FACS流式细胞仪

二、细胞

1、全血

使用肝素钠抗凝的VACUTAINER真空采血管(BD VACUTAINER Catalog No.367673), FastIMMUNE 不易采用肝素锂,EDTA和ACD抗凝剂,血样在8小时内分析,超过8小时会导致活性的损失,一般细胞因子阳性细胞会减少5%。如不能在8小时之内检测,应将真空采血管水平室温放置。

2、自身血浆中外周血单个核细胞(PBMCs)

使用肝素钠抗凝的BD VACUTAINER 细胞制备管(CPTs)(BD VACUTAINER Catalog No.362753)24小时内分析。

3、组织培养基中的外周血单个核细胞(PBMCs)

用Ficoll分离PBMCs,调节细胞浓度2×106细胞/mL于含10%热灭活胎牛血清(FBS)的RPMI-1640。

4、细胞系与T细胞克隆

调节细胞浓度2×106细胞/mL于新鲜培养基中。

5、冰冻全血与PBMCs

应用1×FACS溶血素,溶血固定激活全血或PBMCs用PBS漂洗,并用含1%的BSA及10%的DMSO的PBS,冻存-70℃。溶化后细胞置于染色管中,加上2~3mL的洗液,离心5分钟500g,然后用FACS 通透液通透与染色。

三、刺激试剂与抗体

1、PMA(Sigma catalog No.P-8139)

打开装有PMA的小筒,打开包装,取出1mg包装的小瓶,打开迅速加入1ml 的无水乙醇或DMSO。注意:无菌操作,PMA易挥发,有毒。然后分装到100支1.5ml的e.p.管中,每管10μl,取出1支待用,其余99支冻存于-70℃或-20℃冰箱。

2、离子霉素Ionomycin(Sigma catalog No.I-0634)

打开包装内含1mg的离子霉素,加入1ml的无水乙醇,然后分装到100支1.5ml的e.p.管中,每支10μl,取出1支待用,其余19支冻存于-70℃或-20℃冰箱,

3、Golgistop或Golgiplug,(catalog No.555029或554724)

详细请见说明书

4、所需相应的抗体,如CD4、CD8、CD3、IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、CD69等。

最后在全血中的终浓度:PMA:20ng/ml全血

5、离子霉素:1μg/ml全血

6、FACS溶血素

FACS溶血素(BDIS Catalog No.349202)用于PBMCs,培养细胞与全血制备,主要有3个作用:

(1) 全血制备时用于溶解红细胞

(2) 固定外表位

(3) 辅助通透剂

FACS溶血素使用前用无离子水1:10稀释,勿用PBS或其它缓冲液。而且FACS溶血素必须与FACS通透液一起使用,即使是培养细胞的检测。

7、FACS通透液

BD推出FACS通透液(BDIS Catalog No.340973)以确保灵敏性及降低染色背景。此试剂独特之处在于它能克服皂素等其他胞内染色常用通透剂的不足。(由于皂素是植物提取物,组分不均一,常会带来胞内染色的变异)FACS通透液另一优点是它能免除某些方法为增加通透性所需冷冻细胞过夜的步骤。

FACS通透液使用前用无离子水或蒸馏水1:10稀释,勿用PBS或其它缓冲液。

8、DMSO、乙醇、洗液PBS(含1%BSA与0.09%NaN3), RPMI1640, 4℃储存。

9、细胞内染色的标记荧光单抗试剂

依据实验需要选择特殊胞内标志。例如,双色标记IFNγ-FITC/IL-4PE与

CD3PerCP组合是同时研究TH1与TH2型免疫反应常用选择。成功的胞内染色有赖于抗体与胞内靶位强效结合,胞内检测使用BFA等分泌抑制剂检测蛋白在高尔基体的转运,当然,此时蛋白与分泌型蛋白会有不同,因此用于检测胞外细胞因子的抗体可能无法进行胞内检测。BD在胞内分析条件下筛选了大量抗体供胞内分析使用。

四、对照

正确的系统对照可以减小误差。在您修改此操作程序前,我们希望您先熟练操作此程序检测正常人血样。首先,用正常人血样制备以下对照,当您确认结

果正确时,可以省略激活对照与胞内染色对照,但是您每次实验都需要做未刺激与同型对照。

1、未刺激对照

未刺激对照用于评价体外激活过程中生成的细胞因子水平。血样与

10μg/mLBFA或莫能霉素共孵育,不加刺激剂。

2、同型对照

同型对照用于检测细胞与抗体非特异结合所至非特异染色。所选用的抗

-KLH同型对照专为胞内检测设计,省去昂贵与繁琐的重组细胞因子竞争封闭步骤。

3、激活对照

激活对照使用细胞表面表达CD69 来评价激活与否。如果未达到CD69期望的水平,则激活步骤出了问题,某一试剂可能失活,过期,制备不当或溶剂污染,需制备新鲜刺激剂重新实验。

a. 取部分血样加PMA+I但是不加莫能霉素或BFA(抑分泌试剂如BFA会影响CD69表达,需去除以进行表面标志检测)。

b. 表面染色CD69PE/CD3PerCP,省略通透与胞内染色步骤。

c. 以FL3 设阈值CD3设门检测CD69,表面CD69染色阳性率应在90%以上。

4、胞内染色对照

胞内染色对照通过胞内CD69染色与激活对照结果比较来评价通透与胞内染色是否正确进行。如果激活对照阳性率大于90%而胞内CD69未达到相应水平则通透与胞内染色步骤出了问题,确定你是否严格按照操作步骤进行实验,重新开始实验。

a. 取部分血样加PMA+I+Golgistop

b. 省略表面染色,胞内染色CD69PE/CD3PerCP(BDIS Cat.No.340368)

c. 以FL3 设阈值CD3设门检测CD69,胞内CD69染色阳性率应在90%以上。

五、样品的激活与染色:(以Th1和Th2的检测为例)

激活时由于莫能霉素的存在抑制了胞内蛋白的转运,因此在激活过程中产生的抗原与细胞因子会滞留胞内。未刺激对照也应包含莫能霉素。激活过程在有盖的Falcon管中进行。

1、取五支有盖的Falcon管,编号1、

2、

3、

4、5,前四支为对照,第五支是样品检测管,分别取全血或PBMCs(细胞数在0.5-1 X 106 )500μl,加入500μl RPMI1640进行稀释一倍,每支管中加入上述刺激剂,混匀。

最后在全血中的终浓度:PMA:20ng/ml全血

离子霉素:1μg/ml全血

BFA:10μg/ml全血

莫能霉素:3μm/ml全血

2、37 0C,5%CO2 ,4小时孵育(最好用培养箱,松盖)

3、取出Falcon管,用PBS洗两遍,1200转,离心5分钟。慢慢吸出上清。

4、胞外染色:1、2、5管中加入20μl 如CD3、D4-PerCP,3管加入

CD69-PE+CD3-PerCP抗体混匀,室温避光15分钟。

5、溶血:每管加入10X的溶血素2ml,室温避光10分钟。取出,1200转,离心5分钟。弃上清。

6、破膜通透:3、管省去破膜通透及胞内染色。1、2、4、5管加入0.5ml通透剂,室温避光10分钟。加入2ml含0.5BSA的PBS,1000转,离心5分钟。弃上清。

7、胞内染色:1、2、4、5管中加入上表内的抗体。混匀,室温避光30分钟。加入2ml含1%BSA的PBS,1000转,离心5分钟,弃上清。

8、上机检测:加入0.5ml的鞘液,在CellQuest软件下,获取10万个细胞。

应用BD FACS流式细胞仪分析。

使用CaliBRITE标准微球,调节流式细胞仪PMT电压,荧光补偿,灵敏度。

用CellQuest获取,用荧光或FSC设阈值,一般门内收集10万细胞。

设门圈定FL3+细胞。以双色点图显示细胞因子的表达。可以用CellQuest,Attractors分析数据。PMA激活时,血小板可能会被圈在FL3门内,此时可以用FSC/SSC设门。以CD4设阈值时,以FSC/SSC设门可以排除单核细胞。

特异性结果的计算

公式:(AS-AIC)-(US-UIC)

AS:激活样本

AIC:激活同型对照

US:未刺激样本

UIC:未刺激同型对照

3、流式细胞技术

流式细胞技术(Flow Cytometry)是先进的细胞定量检测检测技术,它已在血液学、免疫学、细胞凋亡、活细胞表面特异分子鉴定等生命科学领域得到广泛运用。

图1 流式细胞技术原理

奇悟生物采用fluorescence-activated cell sorter (Becton Dickinson) 流式细胞仪,可提供相关的全套流式细胞技术服务,主要包括以下几方

1) DNA倍体分析、DNA含量分析、细胞周期、细胞凋亡。

2)细胞表面抗原分析:淋巴细胞免疫分型如CD34、CD33、CD19、CD45

等。

3)血小板功能的测定:CD62P 、CD41a

4) 细胞氧化状态测定(ROS)

图2 流式细胞技术分析结果

一、流式细胞仪技术参数

一、流式细胞仪技术参数 1 工作条件: 1.1 电源要求: 220V (±10%)、50-60HZ 1.2 环境温度:16-30℃ 1.3 湿度:20-80% 2 用途:免疫分析、淋巴细胞亚群分析;细胞周期分析、凋亡分析;感染分析、肿瘤细胞分析;多重细胞因子分析等。 3 技术规格和参数 3.1 激发系统: 3.1.1 激发光源:405nm紫色固态激光器、488nm蓝色固态激光器和640nm红色固态激光器,固定光路,空间立体激发。 3.1.2 激光塑形:自动的多棱镜塑形系统,光斑大小:9x65um椭圆形光斑 3.1.3 流动室规格:180x430μm 3.2 荧光收集和检测 3.2.1 光胶耦合物镜,数值孔径1.2,大面积收集发射荧光。 3.2.2 每一激发激光对应一个独立检测单元,光胶耦合物镜自动分开汇集每一激光激发的发射荧光进入相对应检测单元,避免光谱交叉。 *3.2.3 配备1个独立八角型全反射检测系统、2个独立三角型全反射检测系统 3.2.4 光学检测系统内部采用全反射检测光路系统,荧光信号到达检测器只经过一个长通滤光片,信号能量损失最小。 3.2.5 检测系统依次优先检测易衰减的长波长信号,保证弱信号灵敏度。 *3.2.6 共计12个信号检测器,包括10个光电倍增和和2个散射光探测器。 3.2.7 荧光通道组合:405nm紫色激光器对应3个检测通道,滤光片包

括450/50nm、 525/50nm、 605/40 nm;488nm蓝色激光器对应4个检测通道滤光片包括530/30nm、 575/25nm、695/40nm、780/60 nm; 640nm 红色激光器对应3个检测通道,检测滤光片包括:670/30nm、712/21nm、780/60 nm。通道之间最低光谱交叉,滤光片带有智能芯片,直接插拔,自动识别。 *3.2.8 荧光检测灵敏: FITC<100MESF,PE<50MESF(提供英文原版参数);CFDA检测结果FITC<5MESF,PE<5MESF(提供检测报告)。 *3.3 样本分析速率:>32,000个细胞/秒(提供英文原版参数)。 3.4 变异系数:全峰宽CV<3% *3.5 采用正压上样系统,非注射泵或蠕动泵。样本残留量<0.2%。 3.6 最小样本量:≤30ul 3.7 检测颗粒大小:0.5-50μm 3.8 数字信号处理:18bit动态范围,符合IEEE 32bit浮点分辨率。3.9 脉冲处理系统:能同时分析脉冲信号峰值、脉冲积分(面积)及脉冲宽度,可区分多倍体细胞、粘连细胞。 3.10 可溶性蛋白分析:具备多重可溶性蛋白分析功能,包括:细胞因子、炎症因子、趋化因子等;可达单管数十重分析,包括:多重定量及动力学分析。 *3.11 液流车:独立液流车,避免振动影响仪器主机光路和液流;自动控制所有压力、鞘液、清洗液等,大体积液体储备保证长时间、稳定工作;鞘液桶20L,废液桶10L,清洗液桶5L,关机液桶5L。开关机自动清洗液路,正常状态鞘液消耗<1.10 L/h,待机状态鞘液消耗<1 mL/h。 3.12 配置淋巴细胞亚群自动分析软件,无需手动设置,实现淋巴细胞亚群分型的全自动化。 3.13 主软件:Windows系统,原版专业化流式数据收集及处理软件, 可按用户需求设置条件进行数据分析和报告。 3.14 临床自动软件:标配临床自动软件,拥有具CFDA认证的4色及6

流式细胞仪的应用

流式细胞仪的应用

流式细胞仪的应用 姓名:学号:2002015002 单位:研究生二队专业:病理学与病理生理学对于一个毕业以后就从来没有进过实验室使用过各种尖端仪器的研究生来说,仪器分析这个课程对我来说显而易见是重要而又陌 生的,就像一个小孩到了游乐园一样,每一种仪器都很吸引我,好奇 心也驱使我特别想尽快操作一下这些仪器,唯一的遗憾是本课程课时 太少,不能把中心实验室的所有仪器都了解一遍。12月4号学习了 流式细胞仪的原理与基本应用方法,虽然没有操作过,但是我想对我 在本次课上的所学的内容做一下总结并谈谈对流式细胞仪的粗浅认 识,由于没有实际基础,不对的地方请老师多多谅解并纠正。 流式细胞仪(Flow cytometry)是对细胞进行分选和快速测的仪器。它可以将分散在液体中的各个细胞的物理性质,生物化 学特征等参数进行快速测量并根据所得参数范围对目的细胞进行分 选并存贮。这些参数可以包括每一个细胞的体积、细胞凋亡及所包含 的可标记的蛋白质或者核酸的快速定量等。与传统的细胞测量方法 (免疫荧光和免疫印迹)相比,其优缺点可总结如下表: 流式细胞仪免疫荧光免疫印迹 优点1、明确阳性细胞比 例 2、同时检测多种蛋 白表达 3、蛋白定量容易 4、速度快,灵敏度 高 5、阳性细胞的 相对数量 6、明确组织和细 胞内定为 1、检测整体 表达情况 2、蛋白定量 较容易 缺点不能在组织和细胞 内定位1、蛋白定量困难 2、仅检测局部表 达情况 1、不能组织或细 胞内定位 2、不能确定阳性 细胞比例

由上表可以看出,与传统的细胞检测方法相比,流式细胞仪具有无可比拟的技术优势和应用前景,甚至可以说流失细胞术完全能够推动医学科研的发展,是一个伟大的发明。 流式细胞仪的原理:将待测的细胞样品制作成单个细胞的混悬液,根据实验目的对需要检测和分选的细胞进行特异性荧光染色并放入样品管,在清洁气体的压力下进入流动室。流动室内含有鞘液,鞘液可以约束样品使之处在喷嘴中心以提高测量精度,并防止样品靠近喷孔壁以导致堵塞。在这种作用下细胞排成单列一个一个地在鞘液包裹下被喷嘴喷出形成液体流柱。流柱流经高度聚焦的激光束时被特异染色的细胞被激发而产生特异性荧光,荧光被检测系统检测并转变成电信号进入计算机分析系统而得到细胞的物理、生物特性。流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的:由喷嘴射出的液柱被分割成一连串的小水滴,根据选定的某个参数由逻辑电路判明是否将被分选,而后由充电电路对选定细胞液滴充电,带电液滴携带细胞通过静电场而发生偏转,落入收集器中;其它液体被当作废液抽吸掉。 通过原理我们也可以很容易的得到流式细胞仪的基本结构和功能: 1、液流系统。流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成,常用光学玻璃、石英等透明、稳定的材料制作。设计和制作均很精细,是液流系统的心脏。样品管贮放样品,单个细胞悬液在液流压力作用下从样品管射出;鞘液由鞘液管从四周流向喷孔,包围在样品外周后从喷嘴射出。为了保证液流是稳液,一般限制液流速度υ<10m/s。由于鞘液的作用,被检测细胞被限制在液流的轴线上。流动室上装有压电晶体,受到振荡信号可发生振动。 2、激光系统。经特异荧光染色的细胞需要合适的光源照射激发才能发出荧光供收集检测。激光器又以氩离子激光器为普遍。光源的选择主要根据被激发物质的激发光谱而定。

流式细胞仪入门

流式细胞仪入门 ----- 秦华 译

目录 前言 第1章综述 第2章液流系统 第3章散射光信号及荧光信号 3.1 散射光信号 3.2 荧光信号 第4章光电系统 4.1 光平台 4.2 光学滤片 4.3 信号探测器 4.4 阀值 第5章数据分析 5.1 数据采集及显示 5.2 设门 5.3 细胞亚群的数据分析 5.4 流式细胞仪其它应用的数据分析第6章分选 6.1 分选 第7章激光器及光路校正 7.1 激光器的工作原理 7.2 光路校正 第8章习题答案

序论 学习仪器的最好方法是操作仪器,然而在理解原理的基础上进行仪器操作无疑会起到事半功倍的作用。 本书介绍了流式细胞仪的基本知识,并从不同角度详尽阐述了各种台式机(FACScan TM,FACSort TM,FACSCalibur TM,和BD LSR)与大型机(FACS Vantage TM,FACSVantage TM SE,和FACStar PLUSTM)之间的不同,且附习题及答案。阅读本书有助于增强读者操作仪器的动手能力和经验。

第一章综述 流式细胞术是一项快速检测分析单个粒子多物理特性的高技术,通常指细胞通过激光束时在液流中的特性,即粒子的大小,密度或是内部结构,以及相对的荧光强度。通过光电系统记录细胞的散射光信号和荧光信号可得知细胞特性。 流式细胞仪主要由三部分组成:流动室和液流系统;光路系统以及电系统。其作用如下: z液流系统:依次传送待测样本中的细胞到激光照射区。 z光路系统:细胞由激光激发,通过光学滤片产生光信号,并传送到相应的探测器。 z电系统:把光信号转换为电信号。对于有分选装置的仪器,电系统可初始化分选条件。 在流式细胞仪中,细胞被传送到液流中的激光照射区。任何存在于悬液中的直径为0.2-150微米的粒子或细胞都适用于流式分析。在实际工作中,用实体组织进行流式细胞分析往往是不可能的,分析之前必须对其进行分解。被液滴包绕的粒子称为细胞液柱,当粒子经过激光照射区时,通过激光激发产生散射光。含有荧光的粒子就会表现出其荧光特性。散射光和荧光由光路系统(相应的透镜,滤片和探测器)收集。分光器和滤光片引导散射光和荧光至相应的探测器,把光信号转换为电信号。 单个粒子通过其表现出的光散射和荧光属性,通过列表模式(List mode)完成数据采集,并对样本中的细胞亚群进行分析。

流式细胞术原理及功能介绍

流式细胞术详解 一. 流式细胞术概述 流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)是七十年代发展起来的高科学技术 ,它集计算机技术、激光技术、流体力学、细胞化学、细胞免疫学于一体, 同时具有分析和分选细胞功能。它不仅可测量细胞大小、内部颗粒的性状,还可检测细胞表面和细胞浆抗原、细胞内DNA、RNA含量等,可对群体细胞在单细胞水平上进行分析, 在短时间内检测分析大量细胞,并收集、储存和处理数据,进行多参数定量分析; 能够分类收集(分选)某一亚群细胞,分选纯度>95%。在血液学、免疫学、肿瘤学、药物学、分子生物学等学科广泛应用。 国内使用的流式细胞仪主要由美国的两个厂家生产:BECKMAN- COULTER公司和Becton-Dickinson公司(简称B-D公司)。流式细胞仪主要有两型:临床型(又称小型机、台式机)和综合型(又称大型机、分析型)。BECKMAN-COULTER公司最新产品为EPICS ALTRA和EPICS XL/XL-MCL, B- D公司最新产品为FACS Vantage和FACS Calibur。EPICS XL/XL-MCL和FACS Calibur是临床型;EPICS ALTRA和 FACS Vantage是综合型,除具备检测分析功能外,还具有细胞分选功能 ,多用于科学研究。 二.流式细胞仪主要技术指标 1.流式细胞仪的分析速度: 一般流式细胞仪每秒检测1000~ 5000个细胞,大型机可达每秒上万个细胞。 2.流式细胞仪的荧光检测灵敏度:一般能测出单个细胞上<600个荧光分子,两个细胞间的荧光差>5%即可区分。 3.前向角散射(FSC)光检测灵敏度:前向角散射(FSC)反映被测细胞的大小,一般流式细胞仪能够测量到0.2μm~0.5μm。 4.流式细胞仪的分辨率:通常用变异系数CV值来表示,,一般流式细胞仪能够达到<2.0%,这也是测量标本前用荧光微球调整仪器时要求必须达到的。 5.流式细胞仪的分选速度:一般流式细胞仪分选速度>1000个/秒,分选细胞纯度可达99%以上。 三.流式细胞仪主要构造和工作原理 流动室及液流驱动系统 流式细胞仪主要由以下五部分构成:①流动室及液流驱动系统②激光光源及光束形成系统③光学系统④信 号检测与存储、显示、分析系统⑤细胞分选系统。 流动室(Flow Cell或Flow Chamber)是流式细胞仪的核心部件,流动室由石英玻璃制成,单细胞悬液在细胞流动室里被鞘流液包绕通过流动室内的一定孔径的孔,检测区在该孔的中心,细胞在此与激光垂直相交,在鞘流液约束下细胞成单行排列依次通过激光检测区。流动室里的鞘液流是一种稳定流动,控制鞘液流的装置是在流体力学理论的指导下由一系列压力系统、压力感受器组成,只要调整好鞘液压力和标本管压力, 鞘液流包绕样品流并使样品流保持在液流的轴线方向,能够保证每个细胞通过激光照射区的时间相等,从而使激光激发的荧光信息准确无误。见图12.1流动室示意图。流动室孔径有60μm、100μm、150μm 、250μm等多种,供研究者选择。小型仪器一般固定装置了一定孔径的流动室。 图12.1流动室示意图(采自Coulter Training Guide) 四. 流式细胞仪主要构造和工作原理 激光光源及光束形成系统

流式细胞仪检测技术与质量控制

流式细胞仪检测技术与质量控制 【摘要】流式细胞术(FCM)检测HLA等位基因是最近新建立的方法,与原有的分型技术相比,技术上有很大的改进和突破。流式细胞术已广泛用于临床常规检验中,为保证检验结果的可靠性,提高准确度和室间结果的可比性,流式细胞术质量控制越来越受到重视。它在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选,同传统的荧光镜检查相比,具有速度快、精密度高、准确性好等特点。 【关键词】流式细胞术;检测技术;质量控制 流式细胞仪检验技术(FCM),即流式细胞术,是以流式细胞仪作为检测手段,以免疫荧光技术作为主要标记方法的一门先进的分析技术。该方法用免疫磁珠作为载体,在同一微孔内进行反应,利用流式细胞仪检测杂交信号和区分探针的种类。本技术使用的免疫磁珠具有一定的特性,磁珠可利用颜色进行标识[1]。当免疫磁珠上两种颜色混合的比例不同时,经流式细胞仪检测后即可区分定义为不同种类的免疫磁珠,目前两种颜色的组合在流式细胞仪上最多可区分成为100种不同的免疫磁珠。

1 材料与方法 1.1 标本收集 收集近3年本院治疗的30例患者,对30例患者行流式细胞仪检测,30例受检者中,男性患者16例,女性患者14例,最大年龄60岁,最小年龄17岁,患者平均年龄39岁。 2 检测方法 2.1 采用特定的免疫磁珠作为载体,将已知序列特异性探针(SSO)固定在免疫磁珠上,每一种特异性探针固定在已知颜色比例的免疫磁珠上。由于免疫磁珠上颜色比例的不同,在流式细胞仪红色激光束下可进行区分,根据事先设计的标记情况,通过流式细胞仪检测后可确认特定颜色比例免疫磁珠上携带的特异性探针的种类,从而达到将探针区分的目的。 2.2利用标记的特异性引物对目的DNA进行扩增,将PCR扩增产物与免疫磁珠上的序列特异性探针(SSO)在同一孔内进行特异性杂交,再加入荧光显色剂,然后利用流式细胞仪绿色激光束检测杂交信号,红色激光束区分探针的种类,利用软件分析杂交结果得出样本HLA基因型别。 3 方法学评价该方法与PCR-SSO有相似的地方,但是技术上有重大的突破。本方法灵敏度非常高,

流式细胞仪的应用

流式细胞仪的应用 姓名:学号:2002015002 单位:研究生二队专业:病理学与病理生理学对于一个毕业以后就从来没有进过实验室使用过各种尖端仪器 的研究生来说,仪器分析这个课程对我来说显而易见是重要而又陌 生的,就像一个小孩到了游乐园一样,每一种仪器都很吸引我,好 奇心也驱使我特别想尽快操作一下这些仪器,唯一的遗憾是本课程 课时太少,不能把中心实验室的所有仪器都了解一遍。12月4号学 习了流式细胞仪的原理与基本应用方法,虽然没有操作过,但是我 想对我在本次课上的所学的内容做一下总结并谈谈对流式细胞仪的 粗浅认识,由于没有实际基础,不对的地方请老师多多谅解并纠正。 流式细胞仪(Flow cytometry)是对细胞进行分选和快速测的仪器。它可以将分散在液体中的各个细胞的物理性质,生物化学特征等参 数进行快速测量并根据所得参数范围对目的细胞进行分选并存贮。 这些参数可以包括每一个细胞的体积、细胞凋亡及所包含的可标记 的蛋白质或者核酸的快速定量等。与传统的细胞测量方法(免疫荧 光和免疫印迹)相比,其优缺点可总结如下表:

由上表可以看出,与传统的细胞检测方法相比,流式细胞仪具 有无可比拟的技术优势和应用前景,甚至可以说流失细胞术完全能 够推动医学科研的发展,是一个伟大的发明。 流式细胞仪的原理:将待测的细胞样品制作成单个细胞的混悬液,根据实验目的对需要检测和分选的细胞进行特异性荧光染色并 放入样品管,在清洁气体的压力下进入流动室。流动室内含有鞘液,鞘液可以约束样品使之处在喷嘴中心以提高测量精度,并防止样品 靠近喷孔壁以导致堵塞。在这种作用下细胞排成单列一个一个地在 鞘液包裹下被喷嘴喷出形成液体流柱。流柱流经高度聚焦的激光束 时被特异染色的细胞被激发而产生特异性荧光,荧光被检测系统检 测并转变成电信号进入计算机分析系统而得到细胞的物理、生物特性。流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的:由喷嘴射出 的液柱被分割成一连串的小水滴,根据选定的某个参数由逻辑电路 判明是否将被分选,而后由充电电路对选定细胞液滴充电,带电液 滴携带细胞通过静电场而发生偏转,落入收集器中;其它液体被当 作废液抽吸掉。 通过原理我们也可以很容易的得到流式细胞仪的基本结构和功能: 1、液流系统。流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成,常用光 学玻璃、石英等透明、稳定的材料制作。设计和制作均很精细,是 液流系统的心脏。样品管贮放样品,单个细胞悬液在液流压力作用 下从样品管射出;鞘液由鞘液管从四周流向喷孔,包围在样品外周 后从喷嘴射出。为了保证液流是稳液,一般限制液流速度υ<10m/s。由于鞘液的作用,被检测细胞被限制在液流的轴线上。流动室上装 有压电晶体,受到振荡信号可发生振动。

流式细胞仪的简要介绍与注意事项

流式细胞仪的简要介绍与注意事项(流式细胞仪,注意事项) 2014-07-07 00:26:14来源:https://www.wendangku.net/doc/5d2656223.html,评论:0我要评论 [流式细胞仪的简要介绍与注意事项(流式细胞仪,注意事项)] 一、流式细胞仪的检测范围1.流式细胞仪可以检测细胞结构,包括:细胞大小、细胞粒度、细胞表面面积、核浆比例、DNA含量与细胞周期、R NA 含量、蛋白质含量。2.流式细胞仪可以检测细胞功能,包括:细胞表面/ 胞浆/ 核的特异性抗原、细胞活性、细胞内细胞因子、酶活性、激素结合位点和细胞受体。[关键词:流式细胞仪注意事项]… ??一、流式细胞仪的检测范围 1.流式细胞仪可以检测细胞结构,包括:细胞大小、细胞粒度、细胞表面面积、核浆比例、DNA含量与细胞周期、R NA 含量、蛋白质含量。 2.流式细胞仪可以检测细胞功能,包括:细胞表面/ 胞浆/ 核的特异性抗原、细胞活性、细胞内细胞因子、酶活性、激素结合位点和细胞受体。 二、流式细胞仪的临床应用 1.流式细胞术在肿瘤学中的应用:流式细胞术可以检测肿瘤细胞增殖周期、检测肿瘤细胞表面标记、癌基因表达产物、进行多药耐药性分析、检测凋亡; 2.流式细胞术在血液学中的应用:检测白血病和淋巴瘤细胞、活化血小板、造血干细胞(CD34+)计数、白血病与淋巴瘤的免疫分型、网织红细胞计数、细胞移植的交叉配型和免疫状态监测; 3.流式细胞术在免疫学中的应用:可以进行淋巴细胞及其亚群分析、淋巴细胞免疫分型、检测细胞因子。 三、流式细胞仪的科研应用 主要有细胞动力学功能研究、环境微生物分析、流式细胞术与分子生物学研究。 四、流式细胞术常规检测时的样品制备 (一) 直接免疫荧光标记法 取一定量细胞(约1×106细胞/ml),直接加入连接有荧光素的抗体进行免疫标记反应(如做双标或多标染色,可把几种标记有不同荧光素的抗体同时加入),孵育20~60分钟后,用PBS(pH7.2 ~7.4)洗1~2次,加入缓冲液重悬,上机检测。本方法操作简便,结果准确,易于分析,适用于同一细胞群多参数同时测定。虽然直标抗体试剂成本较高,但减少了间接标记法中较强的非特异荧光的干扰,因此更适用于临床标本的检测。 (二) 间接免疫荧光标记法 取一定量的细胞悬液(约1X106细胞/ml),先加入特异的第一抗体,待反应完全后洗去未结合抗体,再加入荧光标记的第二抗体,生成抗原-抗体-抗抗体复合物,以FCM检测其上标记的荧光素被激发后发出的荧光。本方法费用较低,二抗应用广泛,多用于科研标本的检测。但由于二抗一般为多克隆抗体,特异性较差,非特异性荧光背景较强,易影响实验结果。所以标本制备时应加入阴性或阳性对照。另外,由于间标法步骤较多,增加了细胞的丢失,不适用测定细胞数较少的标本。 五、质量控制和注意事项 流式细胞仪并非是完全自动化的仪器,准确的实验结果还需要准确的人工技术配合,所以标本制备需要规范,仪器本身亦需要质量控制。

流式细胞仪的原理及应用

山西大学研究生学位课程论文(2013 ---- 2014 学年第一学期) 学院(中心、所):生物技术研究所 专业名称:微生物学 课程名称: 论文题目:流式细胞仪的原理及其应用 授课教师(职称):崔晓东 研究生姓名:常姣 年级:研一 学号:201323001003 成绩: 评阅日期: 山西大学研究生学院 年月日

流式细胞仪的原理及其应用 姓名常姣专业微生物学 摘要本文简要论述了流式细胞仪( flowcyt ometry, FCM) 的工作原理, 并对其某些科学领域研究中的应用进行阐述, 包括在生物学、免疫学、临床学中的研究应用。 关键词 FMC;生物学;免疫学;临床学 流式细胞仪( fl o w c y to me tr y, F CM) 研制、发展、革新和应用领域的扩展,都是由生物学、生物技术、计算机科学、电子工程学、流体力学、激光技术、分子生物学、有机化学和物理学等多个学科综合发展和应用而实现的。近代流式细胞仪,由于单克隆抗体技术、定量细胞化学和定量荧光细胞化学的应用,使其在生物学、临床医学等众多研究领域的应用愈来愈广泛和重要,尤其在生物学中对细胞周期的动力学分析、细胞因子、细胞凋亡、信号传导、R N A / D N A 的分析、细胞表面受体及特异性抗原的分析等领域发挥着独特作用,具有操作简单、分析精确、重复性好、费用低廉、分析速度快等优点。 1流式细胞仪的构成及工作原理 流式细胞仪主要由液流系统、光学系统、电子系统、分析系统和细胞分选系统五个部分组成。将待测细胞制成单细胞悬液, 经荧光染料染色后加入样品管, 在一定气体压力下待测样品被压入流动室。待测细胞在鞘液的包裹下单行排列, 依次通过检测区, 被荧光染料染色的细胞受到强烈的激光照射后, 产生散射光和荧光信号。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(PMT) 接收。散射光分为前向角散射(forwardscatter, FSC) 和侧向角散射(sidescatter, SSC) 。前者主要反映被测细胞的大小, 后者主要反映被测细胞的胞质、胞膜、核膜的折射等, 以及细胞内颗粒的性状。光信号通过波长选择通透性滤片后, 经光电倍增管接收后转为电信号, 再经数/模转换器转换为可被计算机识别的数学信号, 以一维直方图或二维点阵图及数据表或三维图形显示出来[1,2]。 流式细胞仪还可以对分析中的目的细胞进行分选, 它是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。流动室的喷嘴上安装有超高频的压电晶体, 可以产生高频振荡, 使液流断裂为均匀的液滴, 待测细胞就包含在液滴之中。将这些液滴充上正或负电荷, 当带电液滴通过电场, 便会在电场的作用下发生偏转, 然后落入相应的收集器中, 从而实现细胞分选[2]。 2流式细胞仪的应用 流式细胞术的应用,简单用一句话概括就是,凡能被荧光分子标记的细胞或微粒均能用流式细胞仪检测。其中细胞生物学领域是流式细胞术在基础研究中应用范围最广泛的领域,因为最初这个技术就是为此目的而设计的。 2.1流式细胞仪在生物学中的应用 流式细胞仪在生物学中的应用越来越广泛,如在细胞生物学、细胞遗传学、分子生物学、神经生物学、微生物学、分子免役学、植物学等等许多生物学基础学科的应用和在细胞凋亡、细胞周期调控、细胞因子及细胞分型等研究中的应用[3]。 2.1.1 对凋亡细胞的分析 细胞凋亡是生物体生长发育过程中出现的正常现象, 在生物体形态构成、正常细胞更替以及维持

自己总结:流式细胞仪的原理和用途

流式细胞仪(Flow Cytometry) 1 流式细胞仪的概念及其发展历史 1.1 流式细胞仪的基本概念流式细胞仪(flow cytonletry,FCM)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。其特点是: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。 1.2 流式细胞仪的发展简史最早的流式细胞仪雏形诞生于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FCM的应用领域和使用效果。 宋平根的《流式细胞术的原理和应用》是迄今为止对流式细胞仪及其技术阐述的最为详尽和透彻的中文著作。这本书非常详细地介绍了流式细胞术的历史、结构、原理、技术指标等,例举了其在医学和生物工程中的应用,非常适合从事此方面专业研究的人。由于这本书是13年前出版的,所以基本上没有涉及植物流式细胞仪检测技术。此外对于只需要对流式细胞仪有些基本认识的人士来说,这本书太复杂太深奥。谢小梅主要介绍了流式细胞仪在生物工程中的应用。杨蕊概括了流式细胞仪的工作原理,简单提及了流式细胞仪的应用。本文在分析这三篇论著或文章的优缺点后,用比较通俗的语言介绍了掌握流式细胞仪检测技术必须了解的一些原理,并对目前市场上的主流型号进行了客观的性能概括。 2 流式细胞仪的工作原理和技术指标 2.1 流式细胞仪工作原理除电源外,流式细胞仪主要由四部分组成:流动室和液流系统:激光源和光学系统;光电管和检测系统;计算机和分析系统,其中流动室是仪器的核心部件。这四大部件共同完成了信号的产生、转换和传输的任务。 流动室和液流系统

流式细胞仪分析技术及应用题库1-2-10

流式细胞仪分析技术及应用题库1-2-10

问题: [单选,A2型题,A1A2型题]关于液流系统的鞘液,下述哪项是不正确的(). A.鞘液是辅助样本作正常检测的基质液 B.鞘液是用来与样本作对比的 C.鞘液是包裹在样本流周围 D.使样本保持处于喷嘴中心位置,保证检测精确性 E.防止样本流细胞靠近喷孔而形成堵塞 鞘液是辅助样本作正常检测的基质液,其主要作用是包裹在样本流周围,使样本保持处于喷嘴中心位置,保证检测精确,同时又防止样本流细胞靠近喷孔而形成堵塞。

问题: [单选,A2型题,A1A2型题]分选速度与细胞悬液中分选细胞的下述哪项直接相关(). A.细胞含量 B.细胞性质 C.细胞大小 D.有否胞膜 E.单核或多核 分选速度与细胞悬液中分选细胞的细胞含量直接相关。一般分析速度为5000~10000;分选速度掌握在1000以下。

问题: [单选,A4型题,A3A4型题]流式细胞术是一种对单细胞或其他生物粒子膜表面以及内部的化学成分,进行定量分析和分选的检测技术,它可以高速分析上万个细胞,并能从一个细胞中测得多个参数,是目前最先进的细胞定量分析技术。流式细胞仪的主要组成不包括(). A.A.液流系统 B.光路系统 C.抗原抗体系统 D.信号测量 E.细胞分选 (天津11选5 https://www.wendangku.net/doc/5d2656223.html,)

问题: [单选,A4型题,A3A4型题]流式细胞术是一种对单细胞或其他生物粒子膜表面以及内部的化学成分,进行定量分析和分选的检测技术,它可以高速分析上万个细胞,并能从一个细胞中测得多个参数,是目前最先进的细胞定量分析技术。流式细胞仪的技术特点不包括(). A.A.采用鞘流原理 B.以激光作激发光源 C.使用散射光检测 D.检测荧光信号 E.采用电阻抗及化学染色原理

流式细胞仪主要技术参数

流式细胞仪主要技术参数 1.光学系统: 1.1*激光配置:配置488nm和638nm两根全固态激光器,激光功率均大于等于 50mW以上; 1.2检测参数:可同时激发和检测6色荧光. 1.3光路设计:固定校准的光路设计,智能监控确保激光稳定工作。光学滤光 片可由用户根据实际应用自行更换,无需专业人员调校; 1.4采用专利的FAPD(Fiber Array Photo Detector)能够达到5倍于传统高 性能PMT的光电转换效率; 1.5检测器电压可以调节,以适应不同特性样品的检测,提高实验灵活性; 1.6光信号收集系统, 能将大视野范围内的光信号准确地传递到接收光路中, 最多可以支持到7个空间独立的激光同时激发的信号收集; 1.7*系统具备进一步升级的能力,最高可升级至3激光13色。 2.分析性能: 2.1*颗粒检测能力:可准确区分0.1um、0.2um和0.3um的细胞或微粒; 2.2*荧光灵敏度:FITC的荧光灵敏度少于30 MESF,PE的荧光灵敏度少于10 MESF; 2.3荧光分辨率:CV<3%(G0/G1期最高峰); 2.4无需微球的绝对计数功能,在检测的同时即可自动计算样本浓度,结果准 确。 3.电子系统: 3.1信号处理精度:24比特原始信息量; 3.2高达107的线性动态范围,可以将强信号和弱信号都完全显示在一张图上;3.3*支持多色荧光信号共同采集,信号获取速度(上样速度)达到30,000个/ 秒; 3.4荧光补偿:全矩阵荧光补偿,可脱机补偿,离线分析; 4.液路系统: 4.1半自动化上样系统,具有自动混匀和自动清洗功能,降低样本间交叉污染; 4.2液流系统日常维护简单、清洗简便,自带开关机程序;

流式细胞仪临床应用手册

目录 第一部分流式细胞术简介 (1) 第二部分流式项目检测列表 (4) 第三部分流式细胞术在各类疾病中的应用 (7) 第一章感染性疾病 (7) 第二章肿瘤、细胞治疗应用 (9) 第三章血液系统疾病 (14) 第四章器官移植检测 (15) 第五章风湿免疫性疾病 (16) 第六章呼吸系统疾病 (18) 第七章消化系统疾病 (20) 第八章泌尿系统疾病 (21) 第九章心脑血管疾病 (22) 第十章妇产科及儿科相关疾病 (24) 第十一章内分泌患者免疫功能检测 (26) 第十二章皮肤科疾病 (27)

第一部分流式细胞术简介 1 流式细胞术定义 流式细胞仪是集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、计算机技术以及细胞荧光化学技术、单克隆抗体技术为一体的新型高科技仪器,为生物医学与临床检验学发展提供了最强有力的工具。 流式细胞分析技术(flow cytometry,FCM)又称流式细胞术,是20世纪70 年代发展起来的一种快速、准确、客观的检测技术,它能够同时检测快速直线流动状态中的单个细胞或微球的多项物理及生物学特性--在极短的时间内高速分析上万个甚至是几十万个细胞,并能同时从一个细胞中测得多个参数,对其加以定性定量分析,还可以对特定群体加以分选。目前,流式细胞术已经广泛用于临床应用与基础研究,在免疫学、遗传学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等医学与生命科学所有领域内发挥着重要的作用。 2 流式细胞仪工作原理 制备成单细胞悬液的标本或单个微粒在上样前进行荧光染色。流式细胞仪检测到上样管后,产生一定的气体压力将待测样本压入流动池。同时鞘液(不含细胞或微粒的缓冲液)在仪器产生的高压作用下从鞘液管喷出,鞘液管入口方向与样本流形成一定的角度,形成一个圆形的鞘液流,包围着细胞或微粒高速流动,使待测细胞在鞘液的包裹下单行排列,逐个地通过流式细胞仪的激光聚焦区(流动池),从而被检测到,并发出散射光及荧光等多种光学信号。光学信号通过光电信号转换器及电子信号处理系统采集及分析后,最后以图形的形式将数据结果显示在电脑屏幕上。 3 流式细胞仪的主要结构 光学系统,液流系统,信号处理及放大系统,计算机系统。

流式细胞仪主要技术参数

流式细胞仪主要技术参数: 1.光学系统: 1.1激光器配置:配置488nm ,638nm和405nm固体激光器,功率均≥50mw,激光功率可由 软件实时监控,空间独立排列 1.2▲检测通道设置:488nm激光可激发五色荧光,638nm激光可激发三色荧光, 405nm 激光可激发五色荧光,共13色荧光通道,以及前向角散射光检测通道(FSC)和侧向角散射光检测通道(SSC)。 1.3光路设计:固定校准的光路设计,每根激光间信号独立传播。用户可自行安装开机, 无需专业人员调校 1.4采用最新的的FAPD(Fiber Array Photo Detector)检测器,能够达到5倍于传统高 性能PMT的光电转换效率 2.分析性能: 2.1 ▲荧光灵敏度:FITC的荧光灵敏度≤30 MESF,PE的荧光灵敏度≤10 MESF 2.2 荧光分辨率:CV≤2%(G0/G1期最高峰) 3.电子系统: 3.1 信号处理精度:24比特(16,777,21道)数字信号精度 3.2 高达107的线性动态范围,可以将高信号和低信号都完全显示在一张图上 3.3 ▲支持多色荧光信号共同采集,15个参数检测时,信号获取速度(上样速度)达到30,000个/秒以上 4.液路系统: 4.1自动化上样系统,具有自动混匀和内外管壁自动清洗功能,降低样本间交叉污染 4.2可支持多种常用的进样管,如5 mL的聚苯乙烯和聚丙烯流式管,1.5 mL 和 2 mL EP管4.3内置自动化的液流系统维护程序,例如开关机程序、启动(初始化)、每日清洗、排气 泡、反冲等全部由自动软件控制。 5.软件功能: 5.1操作系统:Window 7或以上版本 5.2▲支持中英文操作界面,全部采用图形化参数调节 5.3全自动质控程序:内置的质控程序自动检测仪器配置,激光器功率、激光延迟、每个 通道的rCV值、增益值和平均荧光强度等

Partec流式细胞仪

Partec流式细胞仪介绍 德国PARTEC公司成立于1967,是流式细胞仪的制造鼻祖,目前是专业生产制造流式细胞分析产品的跨国公司。 PARTEC公司早在1968年九生产出第一台商用流式细胞仪,凭借数十年的研制经验和众多流式分析的专利技术,德国PARTEC公司在流式细胞分析设备领域,成为世界上著名的、仪器型号、种类全球最齐的流式细胞仪制造商及供应商。 PARTEC公司在全球流式细胞技术领域已取得数十项关键性专利技术。Partec公司生产的CyFlow型流式细胞仪于2004年1月成为世界上首台升上太空的流式细胞仪,进入太空站进行太空领域的研究工作。这不仅表明Partec公司的产品功能强大与全面,它可以胜任任何将在太空开展的相关试验与研究,同时,也证明了其产品的优良性能及可靠的质量。这些都依赖于Partec公司雄厚的实力与先进的科技水平。 Partec 全球第一台商业化流式细胞仪诞生的公司 全球唯一一家专门流式细胞仪系列产品的生产商 CyFlow 全球唯一一台登上太空的流式细胞仪 全球第一台移动便携式流式细胞仪 产品列表

应用领域 CyFlow流式细胞技术已经应用到医疗健康研究、临床诊断,微生物和工业应用以及农业科学、动植物研究和水产研究等领域 医疗保健——免疫学,血液学,病理学,癌症研究,DNA分析 微生物——细胞计数,生物技术和细胞培养死/活细胞分析,毒理学,生物监测,病毒检测 工业应用——食品业质量控制,酵母分析,发酵控制,工艺优化,颗粒计数,粒度分布 农业——倍体分析,植物基因组大小检测,单性生殖监测 细胞计数——真核细胞培养(哺乳动物细胞培养、植物细胞培养),原核细胞培养,血制品白细胞计数,免疫亚型细胞计数,精子计数 细胞功能分析——细胞周期和细胞增殖,细胞活力、死/活细胞计数,细胞凋亡 酿酒业——快速自动化检测,死/活葡萄酒酵母分析和计数 艾滋病毒监测——艾滋病人的后续治疗诊断专用,针对成人和儿童的、准确的、低成本的CD4和CD4%检测 技术优势

流式细胞仪工作原理与应用范围

流式细胞仪工作原理与应用范围 2008-11-01 10:30 流式细胞仪就是进行流式细胞分析的仪器,它集电子技术、计算机技术、激光技术、流体理论于一体,是一种非常先进的检测仪器,被誉为试验室的“CT”。 流式细胞术(Flow CytoMeter,FCM)是一种在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测手段,它可以高速分析上万个细胞,并能同时从一个细胞中测得多个参数,与传统的荧光镜检查相比,具有速度快、精度高、准确性好等优点,成为当代最先进的细胞定量分析技术。 工作原理 将待测细胞染色后制成单细胞悬液。用一定压力将待测样品压入流动室,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成一定角度,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。 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;荧光信号的接受方向与激光束垂直,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。 这些荧光信号的强度代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度,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计算机处理,将分析结果显示在计算机屏幕上,液可以打印出来,还可以数据文件的形式存储在硬盘上以备日后的查询或进一步分析。 检测数据的显示视测量参数的不同由多种形式可供选择。单参数数据以直方图的形式表达,其X轴为测量强度,Y轴为细胞数目。一般来说,流式细胞仪坐标轴的分辨率有512或1024通道数,这视其模数转换器的分辨率而定。对于双参数或多参数数据,既可以单独显示每个参数的直方图,也可以选择二维的三点图、等高线图、灰度图或三维立体视图。 细胞的分选是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。在流动室的喷口上配有一个超高频电晶体,充电后振动,使喷出的液流断裂为均匀的液滴,待测定细胞就分散在这些液滴之中。将这些液滴充以正负不同的电荷,当液滴流经带有几千伏特的偏转板时,在高压电场的作用下偏转,落入各自的收集容器中,不予充电的液滴落入中间的废液容器,从而实现细胞的分离。 应用范围 可用于白血病的分型、肿瘤细胞染色体的异倍性测定,以及免疫学研究,并已开

流式细胞仪分析技术及应用

第二十二章流式细胞仪分析技术及应用 本章要点 1.流式细胞仪的分析及分选原理 2.数据的显示与分析 3.流式细胞仪免疫分析的技术要求 4.流式细胞术在免疫学检查中的应用 概述:流式细胞术(FCM)是以流式细胞仪为检测手段的一项能快速、精确地对单个细胞理化特性进行多参数定量分析和分选的新技术。流式细胞仪的发展综合了激光技术、计算机技术、显微荧光光度测定技术、流体喷射技术、分子生物学和免疫学等多门学科的知识。流式细胞仪:是集光电子物理,光电测量,计算机,细胞荧光化学,单抗技术为一体的高科技细胞分析仪。 第一节流式细胞仪的分析及分选原理 流式细胞计的基本结构流式细胞计主要由四部分组成。它们是:流动室和液流系统;激光源和光学系统;光电管和检测系统;计算机和分析系统。 一、工作原理 (一)基本组成结构 1.流动室和液流系统:流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成,常用光学玻璃、石英等透明、稳定的材料制作。设计和制作均很精细,是液流系统的心脏。样品管贮放样品,单个细胞悬液在液流压力作用下从样品管射出;鞘液由鞘液管从四周流向喷孔,包围在样品外周后从喷嘴射出。为了保证液流是稳液,一般限制液流速度<10m/s。由于鞘液的作用,被检测细胞被限制在液流的轴线上。流动室上装有压电晶体,受到振荡信号可发生振动。

2.激光源和光学系统:经特异荧光染色的细胞需要合适的光源照射激发才能发出荧光供收集检测。常用的光源有弧光灯和激光;激光器又以氩离子激光器为普遍,也有配合氪离子激光器或染料激光器。光源的选择主要根据被激发物质的激发光谱而定。氩离子激光器的发射光谱中,绿光514nm和蓝光488nm的谱线最强,约占总光强的80%;氪离子激光器光谱多集中在可见光部分,以647nm较强。免疫学上使用的一些荧光染料激发光波长在550nm以上,可使用染料激光器。将有机染料做为激光器泵浦的一种成份,可使原激光器的光谱发生改变以适应需要即构成染料激光器。例如用氩离子激光器的绿光泵浦含有Rhodamine 6G 水溶液的染料激光器,则可得到550~650nm连续可调的激光,尤在590nm处转换效率最高,约可占到一半。为使细胞得到均匀照射,并提高分辨率,照射到细胞上的激光光斑直径应和细胞直径相近。因此需将激光光束经透镜会聚。色散棱镜用来选择激光的波长,调整反射镜的角度使调谐到所需要的波长λ,为了进一步使检测的发射荧光更强,并提高荧光讯号的信噪比,在光路中还使用了多种滤片。带阻或带通滤片是有选择性地使某一滤长区段的光线滤除或通过。例如使用525nm带通滤片只允许FITC(异硫氰荧光素)发射的525nm绿光通过。长波通过二向色性反射镜只允许某一波长以上的光线通过而将此波长以下的另一特定波长的光线反射。在免疫分析中常要同时探测两种以上的波长的荧光信号,就采用二向色性反射镜,或二向色性分光器,来有效地将各种荧光分开。

最详细的流式细胞仪实验方法

流式细胞仪实验方法 一、实验准备 1.标本制备: 2.最小化非特异性结合: 二、凋亡 1.凋亡的检测方法:网站和其它 2.PI染色法 3.Annexin V 法 4.TUNNEL法 三、细胞因子 1.激活的细胞因子 2.CBA 四、血小板 1.活化 2.活化检测 3.网织血小板 五、红细胞 1.网织红细胞 2.PNH 3.胎儿红细胞 六、肿瘤学 1.DNA 细胞周期 2.蛋白 3.多药耐药 4.微小残留白血病

第一部分标本处理 一、流式细胞术常规检测时的样品制备 (一)直接免疫荧光标记法 取一定量细胞(约1X106细胞/ml),在每一管中分别加入50μl的HAB,并充分混匀,于室温中静置1分钟以上(),再直接加入连接有荧光素的抗体进行免疫标记反应(如做双标或多标染色,可把几种标记有不同荧光素的抗体同时加入),。孵育20-60分钟后,用PBS(pH7.2—7.4)洗1-2次,加入缓冲液重悬,上机检测。本方法操作简便,结果准确,易于分析,适用于同一细胞群多参数同时测定。虽然直标抗体试剂成本较高,但减少了间接标记法中较强的非特异荧光的干扰,因此更适用于临床标本的检测。 (二)间接免疫荧光标记法 取一定量的细胞悬液(约1X106细胞/ml),先加入特异的第一抗体,待反应完全后洗去未结合抗体,再加入荧光标记的第二抗体,生成抗原—抗体—抗抗体复合物,以FCM检测其上标记的荧光素被激发后发出的荧光。本方法费用较低,二抗应用广泛,多用于科研标本的检测。但由于二抗一般为多克隆抗体,特异性较差,非特异性荧光背景较强,易影响实验结果。所以标本制备时应加入阴性或阳性对照。另外,由于间标法步骤较多,增加了细胞的丢失,不适用测定细胞数较少的标本。 二、最小化非特异性结合的方法 1.荧光标记的抗体的浓度应该合适,如果浓度过高,背景会因为非特异性的相互作用的增加而增加。 2.在使用第一抗体之前,将样品与过量的蛋白一起培育,如小牛血清蛋白(BSA),脱脂干奶酪,或来自于同一寄主的正常血清来作为标记的第二抗体。这个步骤通过阻断第一抗体和细胞表面或胞内结构的非特异性的交互作用来降低背景。 3.在使用第一抗体之后,将样品与5%至10%的来自于同一寄主的正常血清和作为标记的第二抗体一起培育。这个步骤会减少不必要的第二抗体与第一抗体、细胞表面或胞内结构之间的交互作用。 通过用来自于同样的样品的血清稀释标记过的抗体可以略过此步骤。此步骤适用于很多方面,但有时候它也会导致已标记的第二抗体和正常血清中的免疫球蛋白的免疫复合体的形成。这种复合体会优先与一些细胞结构进行结合,或者它们最终会导致期望得到的抗体活性的丢失。 4.使用F(ab’)2片段会使背景决定于第一或第二抗体与FC受体的全分子结合。大多数的第二抗体的F(ab’)2片段容易利用。而第一抗体的F(ab’)2片段一般是不能利用或很难制作。因此,在NaN3存在的条件下,将新鲜组织或细胞

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