流式细胞术是一种现代科研中广泛应用的技术,可以用来根据细胞的大小、复杂性或荧光标记对细胞进行分类分析。其应用包括细胞周期分析、细胞活力检测及其他多种细胞特性的研究。
主要组成部分
流体系统(Fluidic System):
流式细胞仪的核心是其流体系统。流体系统的原理非常重要,它确保了样品细胞在分析过程中能够以流线型的方式通过检测区。激光模块(Laser Modules):
样品需要光照才能被检测,与显微镜不同,流式细胞仪采用激光模块发射光线。激光是检测系统的关键,细胞通过激光时,激光被散射,产生的信号会被检测器捕获。检测系统(Detection System):
激光照射样品后,产生的信号需要通过检测器来检测,通常使用光电倍增管(Photomultiplier Tubes,PMT)等设备来捕捉散射光。这些光信号最终会通过模拟-数字转换器(ADC)转换为数字信号,并通过计算机显示结果。数据处理与显示:
流式细胞仪的输出数据会以图表的形式显示在计算机中,用于后续分析。关键的是流体系统中的样本必须被良好地聚焦,才能保证信号的精确性。
流体动力聚焦(Hydrodynamic Focusing)
流体动力聚焦是流式细胞术的核心概念。样本细胞被悬浮在核心流体(Core Fluid)中,而核心流体被另一种高流速的鞘流体(Sheath Fluid)包围。鞘流体通过高速流动将核心流体中的细胞聚焦在流线中,确保所有细胞以相同的速度通过检测区。
细胞分类与激光检测
在流体系统中,细胞经过激光束照射,光线会发生散射。检测器会捕获散射的光线,进而提供细胞的信息。散射光的类型主要有两种:
前向散射光(Forward Scatter, FSC):
反映细胞的大小。大的细胞产生的前向散射光较大,较小的细胞则产生较小的前向散射光。侧向散射光(Side Scatter, SSC):
反映细胞的复杂性或颗粒性。结构复杂的细胞会产生更多的侧向散射光,而结构简单的细胞则产生较少的侧向散射光。
数据分析与应用
流式细胞仪不仅可以通过前向散射和侧向散射的数据获取细胞大小和复杂性的特征,还可以根据这些数据进行细胞分类。例如,在血液样本中,我们可以通过前向散射和侧向散射的数据将红细胞(RBC)和白细胞(WBC)区分开来,甚至在白细胞中进一步区分出不同类型的白细胞,如粒细胞和非粒细胞。