来源:中国科技大学生命科学实验中心
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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。
流式细胞仪的特点
1.单个细胞分析 2.同时多参数分析 3.速度快:10000个细胞/秒 4.统计学意义:提供细胞群体的均值和分布情况 5.分选感兴趣的细胞
•流式细胞仪的原理
-流式细胞术(Flow Cytometry, 简称FCM,又名FACS)是一种可以快速、准确、客观,并且同时检测单个微粒(通常是细胞)的多项特性的技术,同时可以对特定群体加以分选 -研究对象为生物颗粒,如各种细胞、染色体、微生物、及人工合成微球等 -研究的微粒特性包括多种物理及生物学特征,并加以定量
流式细胞仪仪器结构
-液流系统
-光学系统 激光光源 光收集系统
-电子系统 光电转换 数据处理系统
细胞被戴上特殊的标记。所用的标记细 胞的探针是能够同待分选细胞表面特征性 蛋白(抗原)结合的抗体,而这种抗体又能 够同某种荧光染料结合。被结合的细胞带上了荧光标记。当稀释的细胞进入超声波 振荡器时,极稀的细胞悬浮液形成很小的液滴,一个液滴中只含有一个细胞。液滴一旦形成并通过激光束时,激光束激发结合在细胞表面抗体分子。
荧光染料及其发射波长 FITC 525nm PE 575nm PI 630nm 自发荧光与特异荧光
抗体的选择 首选直接标记抗体 荧光分子 PE最强,适用于弱表达抗原 FITC最便宜,适用于强表达抗原 间接标记:一般不提倡用 实验对照的设计 空白对照:ALL 阴性对照:常用同型抗体对照 单色分析:设同型抗体对照 多色分析:同型对照,单阳性对照(用于仪器校正) 阳性对照:检测阴性时 实验标本的处理 单细胞悬液的制备:胰酶消化 抗体或标记分子的染色:抗原抗体反应 非特异结合的去除:洗涤和封闭 封闭:血清和同型抗体 流式细胞仪的样品要求 单细胞悬液 被检细胞或颗粒大小0.2-80um 样品中至少20000个细胞,浓度105-107个/毫升 流式细胞仪的光学系统 -激光 (Laser)是一种相干光源,它能提供单一波长、单一方向、同步的稳定光照 -激光波长: 台式机为固定波长488nm, 635nm ,大型机波长谱线宽包括 325, 457.9,488, 514.5,520.8,530.9,568.3, 633,647 nm and紫外光UV。 -光收集系统是由若干组透镜, 滤波片, 小孔组成,将产生的光信号引导至检测器
流式细胞仪的光学系统
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。 1 流式细胞仪的散射光信号 FSC:表示细胞大小 SSC:表示细胞内颗粒的复杂程度
外周全血细胞散射光双参数点图(红细胞溶解后)
2,荧光信号 -荧光素吸收激光能量 -荧光素将吸收能量释放,转换为: 振动能和热能 释放较入射光波长更长的光量子 -荧光素与特异抗体结合 -荧光抗体与细胞抗原结合越多,产生的荧光信号越强
流式细胞仪的电子系统 进行信号检测和分析 -当细胞携带荧光素标记物, 通过激光照射区时, 受到激发, 产生不同波长的、代表细胞内不同物质的荧光信号 -荧光信号由光电接收器接收,转变为电信号,可分析电压脉冲的高度、面积和宽度 -电脉冲信号经A/D转换成数字信号 -数字信号传送到计算机,进行储存、 作图、 统计分析
细胞分选的原理 当含细胞的液滴逐个通过激光束时,受到两种检测器的检测:如果液滴中含有细胞就会激活干涉检测器(interference detector),只有带有荧光标记细胞的液滴才会激活荧光检测器(fluorescence detector)。当带有荧光标记的液滴通过激光束时,将两种检测器同时激活,引起液滴充电信号使鞘液带上负电荷。由于液滴带有负电荷,移动时就会向正极移动,进入到荧光标记细胞收集器中。
流式细胞仪分选系统
流式细胞仪的应用 流式细胞仪的科研应用 细胞表型分析 胞内细胞因子的检测 染色体分类研究 细胞周期和DNA倍体分析 流式标准小球定量 分选 细胞内钙离子测量
How to analyze soluble proteins in FCM?
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