Flow cytometer

应用领域——临床
流式细胞仪被誉为生物医学实验室的“CT”,是医院检验科、病理科、血液科、风湿科、以及各级疾控中心的常用设备。它的临床应用主要包括:
艾滋病诊断/治疗:CD4细胞检测;
免疫功能评估:淋巴细胞亚群检测;
强直性脊柱炎的诊断:HLA-B27检测;
白血病/淋巴瘤免疫分型:细胞表型分析;
骨髓/干细胞/器官移植:CD34+干细胞计数、HLA分型;
细胞治疗:细胞表型分析、细胞因子检测;
生殖诊断/治疗:镜子功能检测、封闭抗体检测。
应用领域——科研
流式细胞仪是生物医学研究领域的必备仪器,主要配备在大学或科研院所的生物学、免疫学、药学等专业实验室,它的具体应用包括:
免疫表型分析;
细胞周期检测;
细胞凋亡分析;
细胞增殖检测;
细胞杀伤、自噬、吞噬分析;
细胞内游离钙、pH检测;
细胞活性氧、线粒体检测。
性能卓越
高灵敏度荧光检出限,保证极微若的荧光信号能够被检测到。
高灵敏度侧向角散射光检出限,即使200mm微小粒子也能够被识别。
高速信号处理能力,缩短检测试剂、提升工作效率。
高效清洗系统,降低交叉污染,携带污染率低至0.1%以下。
高性能试管涡旋混匀技术,使样本混匀更均一,提升检测重复性和准确性。
概述
流式细胞仪是一种能够对单细胞或其他生物粒子进行快速、准确的多参数分析和分选的仪器。它集激光技术、电子技术、流体力学、细胞化学、计算机技术于一体,可同时检测单个细胞的多种特性,如细胞大小、内部结构、表面抗原表达等,在生物学、医学等多个领域有着广泛的应用。
工作原理
- 液流系统:首先,样本中的细胞或生物粒子被制成单细胞悬液,然后通过进样器进入流动室。在流动室内,细胞被鞘液包裹,形成单个细胞排列的细胞流,使细胞能够逐个通过检测区域。
- 光学系统:当细胞通过激光束照射的检测区域时,细胞会散射激光,并发射出荧光。不同特性的细胞散射光的角度和强度不同,同时,细胞上标记的荧光染料在激光激发下会发射出特定波长的荧光。光学系统中的透镜和滤光片等元件会收集和分离这些散射光和荧光,将其引导到不同的光电探测器上。
- 电子系统:光电探测器将接收到的光信号转换为电信号,并进行放大和数字化处理。计算机系统会对这些电信号进行分析和处理,根据预设的参数计算出每个细胞的各种特征参数,如细胞大小、荧光强度等,并将结果以数据和图形的形式展示出来。
仪器结构
- 流动室及液流驱动系统:包括流动室、鞘液容器、样本注射器等,其作用是使样本细胞在鞘液的包裹下形成稳定的单细胞流,保证细胞能够逐个通过检测区域。
- 激光光源及光学系统:通常包含一个或多个激光光源,如氩离子激光器、氦氖激光器等,用于产生特定波长的激光束。光学系统则由一系列的透镜、滤光片、反射镜等组成,负责将激光聚焦到检测区域,并收集和分离散射光和荧光,引导它们到相应的探测器。
- 光电检测及信号处理系统:由光电倍增管、光电二极管等光电探测器组成,将光信号转换为电信号,并进行放大和数字化处理。信号处理系统则对这些数字信号进行分析、计算和存储,最终生成检测报告。
- 细胞分选系统(可选):一些流式细胞仪配备有细胞分选功能,其原理是根据细胞的特征参数,通过在细胞流上施加电荷,使带有不同电荷的细胞在电场中发生偏转,从而被收集到不同的收集管中,实现对特定细胞群体的分离和富集。
临床应用
- 血液系统疾病诊断:用于白血病、淋巴瘤等血液肿瘤的免疫分型,通过检测细胞表面的抗原表达情况,准确判断肿瘤细胞的来源和分化阶段,为疾病的诊断、治疗和预后评估提供重要依据。
- 免疫系统功能评估:分析外周血淋巴细胞亚群,如 T 细胞、B 细胞、NK 细胞等的比例和功能状态,有助于了解机体的免疫功能,诊断免疫缺陷病、自身免疫性疾病等,并监测免疫治疗的效果。
- 细胞凋亡检测:利用特定的荧光染料标记凋亡细胞,通过流式细胞仪检测细胞凋亡的比例和阶段,在肿瘤研究、药物研发、细胞生物学等领域有着广泛的应用。
- 干细胞研究:对造血干细胞、间充质干细胞等进行鉴定、分选和定量分析,为干细胞移植、再生医学等研究提供重要的技术支持。
科研应用
- 细胞生物学研究:研究细胞周期、细胞增殖、细胞分化等细胞生物学过程,通过检测细胞内的 DNA 含量、蛋白质表达等参数,深入了解细胞的生理状态和调控机制。
- 微生物学研究:对细菌、病毒等微生物进行检测和分析,如细菌的死活鉴定、病毒感染细胞的动态监测等,为微生物学研究和传染病防治提供有力的工具。
- 药物研发:用于药物靶点的筛选、药物作用机制的研究以及药物疗效的评估等。例如,通过检测药物处理后细胞表面抗原表达的变化或细胞凋亡的情况,筛选出具有潜在治疗作用的药物,并深入研究其作用机制。