飞速发展的流式细胞术

2011-09-15 14:06 · fsm

流式细胞术是一种生物学技术,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。

简介

一种在液流系统中,快速测定单个细胞或细胞器的生物学性质,并把特定的细胞或细胞器从  流式细胞术群体中加以分类收集的技术。其特点是通过快速测定库尔特电阻、荧光、光散射和光吸收来定量测定细胞 DNA含量、细胞体积、蛋白质含量、酶活性、细胞膜受体和表面抗原等许多重要参数。根据这些参数将不同性质的细胞分开,以获得供生物学和医学研究用的纯细胞群体。目前最高分选速度已达到每秒钟3万个细胞。

特点

1.测量速度快;2.可进行多参数测量;3.是一门综合性的高科技方法( FCM综合了光学,电子学,流体力学,细胞化学,免疫学,激光和计算机等多门学科和技术);4.既是细胞分析技术,又是精确的分选技术。

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  流式细胞术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,也可以打印出来,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。

流式细胞仪应用

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  流式细胞术始用于细菌鉴定,病毒感染细胞的识别合爱滋病感染者T4、T8细胞的记数。

自70年代以来,随着流式细胞技术水平的不断提高,其应用范围也日益广泛。流式细胞术已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等临床医学和基础医学研究领域。

浮游植物流式细胞仪参与冬季东海、南海北部联合观测

CytoBuoy系列浮游植物流式细胞仪在海洋领域有着广泛的应用,可进行快速、准确的检测,是调查和研究浮游植物生态分布(种群变化,生态分布等)强有力的工具。本次航程由多家著名海洋研究单位强强联合,将对中国海域的海洋物理、化学和生物等方面的影响作深入的研究调查。

伯齐公司代理英国Apogee小型流式细胞仪A50

伯齐科技于2010年8月份取得英国Apogee公司小型流式细胞仪中国区代理权,将全权负责中国区该产品的销售、安装、维护、培训、售后等服务。

流式细胞技术的最新突破

现代流式细胞术综合了流体力学技术、激光技术、电子物理技术、光电测量技术、计算机技术、荧光化学技术及单克隆抗体技术,是多学科多领域技术进步的结晶。随着现代科技的高速发展,为了满足生命科学对细胞分析更高层次的要求,流式细胞技术仍然在快速发展,并已经在检测技术、分选技术及高通量分析等方面取得了许多突破。

Applied Biosystems推出行业首台声波聚焦流式细胞仪

2009年12月7日,来自美国加利福尼亚的消息――生命技术公司(纳斯达克代码:LIFE)旗下美国应用生物系统公司今日宣布它正式进入流式细胞仪市场,首次推出Attune" 声波聚焦流式细胞仪。(Attune"Acoustic Focusing Cytometer),这是第一台用声波精确控制细胞移动的流式细胞计数系统。该公司凭借在仪器制造上的专长,再加上长期以来在流式细胞仪试剂上的领先供应商地位,创造出这种新技术新产品,让客户在一系列细胞生物学应用中得到更高的样品通量、灵敏度和准确性。

BD最新推出FACSVerse流式细胞仪

BD生物科学最近推出了BD FACSVerse™流式细胞仪。这是一款灵活、可靠且可扩展的系统,能够分析最多10个参数,支持广泛的研究应用。BD FACSVerse的光学系统特有微型化的检测光学装置,以及整合在滤光片装置中的微处理器,让配置检测自动化。如果仪器配置与定义的实验参数不一致,仪器会发出警告,从而保证了结果的可靠性。BD FACSVerse流式细胞仪有着内置的智能性,旨在减少失误,提高效率,让过程自动化,并尽量减少用户的交互。

Mack Fulwyler

于1965年在美国Los Alamos国家实验室(LANL)开发出世界上第一台细胞分选仪样机,其结合了Coulter体积检测原理和当时新开发的喷墨打印机技术。并为日后流式细胞仪的问世及其与免疫学的完美结合做出了突出的贡献,被称为 “流式之父”。本片(https://video.e-enterprise.purdue.edu/pucl/Mack_Fulwyler_2006_05.wmv)由Mack Fulwyer本人叙述了流式细胞仪的发明历程,并讲述流式细胞术的应用开展过程。

Leonard Herzenberg

是一位美国斯坦福大学的免疫学家和遗传学家。出生在纽约市,1970年Herzenberg开发的荧光激活细胞分选(FACS),它彻底改变了免疫学和癌症生物学,是纯化成人干细胞的基础。

George Dubelaar

著名的流式细胞技术专家,1980年代设计了著名的光学浮游生物分析 仪(Optical Plankton Analyzer,OPA),在国际海洋学界产生重要影响。1990年代早期,在国际上首次 提出设计野外在线监测型流式细胞仪的概念,并在欧盟和荷兰基金委的资助下,先后设计出国际上第一台 便携式浮游植物流式细胞仪CytoSense、第一台在线监测型浮游植物流式细胞仪CytoBuoy和第一台水下浮 游植物流式细胞仪CytoSub。Dubelaar博士在国际上创造性的提出了循环鞘液系统、微囊藻直接测量系统 、浮游植物指纹专家库系统等,并在实际使用中得到了验证。Dubelaar博士设计的CytoBuoy系列流式细胞 仪颠覆了流式细胞仪只能在室内使用的概念,已成为海洋与淡水领域浮游生物研究的最强大的现场监测/ 测量设备之一。

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