流式细胞仪基本原理,技术要点及应用
流式细胞术之基本原理及运用
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1.3 流式细胞术光信号检测
光信号的类型 • 散射光信号：与标记荧光素无关，
是细胞的固有参数。 – 前向散射光(forward scatter, FSC); – 侧向散射光(side scatter, SSC).
• 荧光信号
– 自发荧光 ：微弱 – 特异荧光：标记的荧光素分子发出 的荧光，比自发荧光强很多倍。
FITC、Alexa Fluor 488 PE PI PE-Cy5、PerCP APC、AF647
FL3
FL4 640 FL10
• 多色标记荧光素搭配原则：每个通道只能选择一种荧光素； 各个通道之间的荧光素可以随意搭配。
B 根据抗原表达强弱合理选择 抗体
• 不同的荧光素强度有所不同； • 高表达的抗原可用不太“亮” 的染料，更“亮”的荧光素分 配给表达低的抗原：
流式细胞仪的发展及商品化
• • • • • • • • 1934 Moldavanl: First try (固定式细胞分析-流动式)； 1953 Crosland-Taylor: 鞘流系统(解决难题)； 1956 Coulter原理(血细胞计数器)； 1965 Kamentsky: 分光光度计定量细胞成分和散射光应用； 1967 Kamentsky等设计了细胞分选的装置； 1969 Vandilla等: 第一台荧光检测细胞计(鞘流聚焦、激光)； 1972 斯坦福大学: 研制出荧光激活细胞分选仪(FACS)； 1973 BD公司与斯坦福大学合作，研制生产第一台商用流 式细胞仪-FACS Ⅰ。 • 1975 Kohler和Milstein: 单克隆抗体技术(促进流式发展)。
• 光路系统
– 激发光源 – 光束收集系统
• 电子系统
– 光电转换器 – 数据处理系统
流式细胞仪的应用及工作原理
流式细胞仪的应用及工作原理流式细胞仪的应用流式细胞仪在医学应用特别广泛，是一种能够对细胞进行相关处理的仪器，并且能够对细胞进行必要的分析，所以在医同学的应用特别的多。
下面介绍一下流式细胞仪的实在应用：流式细胞仪的应用1、DNA倍体分析DNA分析是流式细胞仪最初且是现在应用广泛检测项目。
由于恶性细胞DNA含量通常与正常细胞不同，存在异倍体细胞，所以现有很讨论评价异倍体细胞与肿瘤恶性度及其预后的关系。
DNA含量检测还可供应细胞周期方面的信息，这在细胞生物学中运用很广泛。
特别地，它可表示出细胞毒性药物对细胞作用过程。
这些DNA检测还可与细胞表面标志物标记同时进行，这样在细胞混合培育中，可通常追踪表达特异标志物的细胞显示其生长周期情况。
全部方法都是基于染料能与核酸起特异的化学反应并发射出荧光，常用的染料为PI，DAPI。
在该领域Partec公司的 CyFlow PA是一枝独秀。
2、细胞生存本领试验使用Heochest 33342染料与DNA特异性结合，后因细胞活力不同染料的结合程度也各异，故可评估细胞的活性度。
3、计数外周血中检测网织红细胞使用TO染料能够特异性地与RNA结合，结合系数高达3000，故具有很好的性价比。
4、外周血、骨髓采集物中CD34阳性干细胞计数，临床上用于骨髓移植前干细胞数理的测定。
使用标准ISHAG方案，需要DNA或其他核染料占用FITC通道，PE标记CD34抗体，PE—CY5标记CD45抗体。
5、交叉淋巴细胞、粒细胞毒试验检测识别供体血清中免疫球蛋白与受体粒细胞之间是否存在反应有侧紧要临床意义，由于这种反应会导致移植后发热、移植后肺损伤及免疫性粒细胞缺乏症。
流式细胞仪可检测全血样本与血清孵育后粒细胞上结合的人免疫球蛋白。
FITC标记人免疫球蛋白抗体、PE标记粒细胞表面标志物、PE—CY5标记HLA抗体。
6、血小板自身抗体检测血小板自身抗体识别人血小板抗原，会引起各种临床相关症状，如新生儿自免性血小板削减症、输血后紫癜、难治性血小板削减。
流式细胞仪的原理和应用
流式细胞仪的原理和应用1. 引言流式细胞仪是一种常用于细胞分析和分选的实验室仪器。
它通过光学技术和流体力学原理，能够快速、准确地测量和分析细胞的各种参数。
本文将介绍流式细胞仪的原理和应用。
2. 原理流式细胞仪的工作原理主要包括以下几个部分：2.1 光学系统流式细胞仪通过激光束照射待测细胞，细胞内的荧光标记物被激发后会发出特定波长的荧光信号。
光学系统通过透镜、滤光片和光散射装置等光学元件，将细胞的荧光信号收集并转换为电信号。
2.2 流体力学系统流式细胞仪通过一个微细管道使细胞以单个细胞为单位通过检测区域。
流体力学系统通过控制细胞的流速和方向，确保细胞以适当的速度和位置通过激光束照射点，以确保准确的测量结果。
2.3 信号处理系统流式细胞仪的信号处理系统主要由放大器、模数转换器和计算机组成。
放大器将收集到的电信号放大到适当的范围，并将其转换为数字信号。
模数转换器将数字信号转换为计算机可以处理的数据，计算机则对这些数据进行分析和图像处理。
3. 应用流式细胞仪广泛应用于生物医学领域，常用于以下几个方面：3.1 免疫表型分析流式细胞仪可以通过检测细胞表面的特定标记物，如细胞膜上的抗原或细胞内的特定蛋白，来对细胞进行免疫表型分析。
这对于研究免疫系统、识别疾病标记物以及血液分析等应用具有重要意义。
3.2 细胞周期和凋亡分析流式细胞仪可以通过检测DNA含量的变化来研究细胞的分裂周期和凋亡过程。
这对于了解细胞生命周期、细胞增殖以及细胞死亡机制等方面的研究非常有帮助。
3.3 细胞分选与单细胞分析流式细胞仪还可以根据细胞的荧光信号和其他参数，对细胞进行分选。
通过设定合适的阈值，可以分别收集到不同亚群的细胞，从而进行后续的单细胞分析和研究。
3.4 体外受精和胚胎筛选流式细胞仪可以对体外受精过程中的精子和卵子进行分析和筛选，从而提高体外受精的成功率。
此外，对于胚胎的筛选和评估也可以使用流式细胞仪进行。
3.5 微生物学研究流式细胞仪对微生物的研究也具有重要意义。
流式细胞仪的原理和用途
流式细胞仪(FloｗCytometｒｙ)1 流式细胞仪得概念及其发展历史1。
1 流式细胞仪得基本概念流式细胞仪（flｏw cｙtｏnleｔｒy,FＣM)就是对高速直线流动得细胞或生物微粒进行快速定量测定与分析得仪器，主要包括样品得液流技术、细胞得计数与分选技术,计算机对数据得采集与分析技术等。
流式细胞仪以流式细胞术为理论基础，就是流体力学、激光技术、电子工程学、分子免疫学、细胞荧光化学与计算机等学科知识综合运用得结晶。
流式细胞术就是一种自动分析与分选细胞或亚细胞得技术。
其特点就是: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、生物化学特性得多参数测量,且在统计学上有效。
１。
2 流式细胞仪得发展简史最早得流式细胞仪雏形诞生于19３４年，Moｌｄavan提出使悬浮得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得设想。
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等人得不断改进,设计了光电检测设备与细胞分选装置、完成了计算机与流式细胞仪得物理连接及多参数数据得记录与分析、开创了细胞得免疫荧光染色及检测技术、推广流式细胞仪在临床上得应用。
近２0年来,随着流式细胞仪及其检测技术得日臻完善,人们越来越致力于样品制备、细胞标记、软件开发等方面得工作,以扩大FＣＭ得应用领域与使用效果。
宋平根得《流式细胞术得原理与应用》就是迄今为止对流式细胞仪及其技术阐述得最为详尽与透彻得中文著作.这本书非常详细地介绍了流式细胞术得历史、结构、原理、技术指标等,例举了其在医学与生物工程中得应用,非常适合从事此方面专业研究得人。
由于这本书就是13年前出版得，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得人士来说,这本书太复杂太深奥。
简述流式细胞术的原理与应用
简述流式细胞术的原理与应用一、流式细胞术的原理介绍流式细胞术（Flow cytometry）是一种利用流式细胞术仪（Flow cytometer）对单个活细胞进行多参数分析的技术。
它基于细胞的光学性质和生物化学特性，通过探针标记、荧光染料和细胞表面抗原的相互作用，对细胞进行高速连续检测和分离。
流式细胞术的原理如下：1.细胞悬浮和样本处理：将细胞样品作为悬浮液，通过离心等方法将细胞分散在液体中，去除细胞的团块和碎片，保证单个细胞的流式检测。
2.细胞标记：采用流式细胞术特定的探针和染料对细胞进行标记，以便后续检测和分析。
常用的标记方法包括荧光染料标记、抗体标记和细胞分子探针标记。
3.细胞分离和传送：将标记的细胞悬浮液通过流式细胞术仪，以流速每秒数千个细胞的速度单个分子传送到探测点。
4.光散射与荧光探测：细胞经过流式细胞术仪后，以激光束照射细胞，通过散射光和荧光信号的检测，对细胞进行空间分布和化学信息的获得。
5.数据采集与分析：通过计算机系统采集和记录细胞经过流式细胞术仪后所产生的光散射和荧光信号，在分析软件中对数据进行处理和解读，获得有关细胞的信息。
二、流式细胞术的应用流式细胞术是一种广泛应用于生物医学研究和临床诊断的技术，它在细胞学、免疫学、血液学、肿瘤学等领域有着重要的应用价值。
下面列举几个流式细胞术的应用示例：1.血液学研究：流式细胞术结合细胞表面标记和荧光染料标记，可以对血液中的不同细胞类型进行快速的鉴定和数量分析。
例如，通过流式细胞术可对血液中的淋巴细胞、单核细胞和粒细胞等进行分类和计数，从而判断患者的免疫状态和疾病进展。
2.癌症诊断与治疗：流式细胞术对肿瘤细胞的检测和分析有着重要的作用。
通过流式细胞术，可以检测和定量肿瘤细胞的表面抗原和细胞内信号分子，进一步了解肿瘤细胞的类型、分化程度和增殖状态，为癌症的诊断和治疗提供指导。
3.免疫学研究：流式细胞术能够对免疫系统中的各种细胞类型进行鉴定、计数和功能分析。
流式细胞术基本原理与实用技术
流式细胞术基本原理与实用技术流式细胞术（Flow Cytometry）是一种常用的细胞分析技术，它基于光学、电子和计算机技术，能够对单个细胞进行快速、准确的多参数分析。
本文将介绍流式细胞术的基本原理和实用技术。
一、基本原理流式细胞术的基本原理是利用细胞在液体中悬浮的特性，在流动状态下通过一个细胞计数器，同时对细胞进行多参数的检测和分析。
其主要包括以下几个步骤：1. 细胞样品的制备：将待检测的细胞样品进行预处理，如离心、洗涤等，以获得单细胞悬浮液。
2. 细胞的进样：将细胞悬浮液通过微细管道进入流式细胞仪的流动系统中，形成单细胞的液体流。
3. 细胞的定位和聚焦：利用激光束对细胞进行定位和聚焦，使其逐个通过探测区域。
4. 细胞的激发和发射：通过激光束的照射，激发细胞中的荧光染料或标记物，使其发射特定波长的荧光信号。
5. 光信号的收集和处理：收集细胞发射的荧光信号，并经过光学系统进行分光、分束、分光和聚焦，最后通过光电倍增管或光电二极管转换为电信号。
6. 数据的获取和分析：将电信号转化为数字信号，并通过计算机系统进行数据采集、存储和分析，得到细胞的各项参数及相关统计学分析。
二、实用技术1. 细胞标记技术：为了能够准确地检测和分析细胞的特定性质，常常需要对细胞进行特异性的染色或标记。
常用的标记方法包括荧光染料、抗体标记和基因表达标记等。
2. 多参数分析技术：流式细胞术可以同时检测多个参数，如细胞大小、形态、表面标记物的表达、细胞周期等。
通过合理选择和配置荧光染料和滤光片组合，可以实现多重标记和多参数分析。
3. 数据分析软件：流式细胞术产生的数据量庞大，需要借助计算机软件进行数据的分析和解读。
常用的数据分析软件有FlowJo、CellQuest、ModFit等，它们可以对细胞的分布、比例、相关性等进行统计学分析和图形展示。
4. 高通量流式技术：随着科学研究的深入和技术的发展，高通量流式技术逐渐兴起。
它通过提高仪器的样品处理速度和自动化程度，实现对大量样品的快速检测和分析，广泛应用于生物医学研究和临床诊断。
流式细胞仪分析技术及应用
流式细胞仪分析技术及应用流式细胞术（FCM）是以流式细胞仪为检测手段的一项能快速、精确的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。
概述流式细胞仪由液流系统、光学与信号转换测试系统和信号处理及放大的计算机系统三大基本结构组成，可对细胞悬液中的单个细胞或特定细胞或其超微结构进行多参数快速分析。
一、工作原理（了解）基本组成结构1.液流系统由样本和鞘液组成。
待测细胞被制备成单个细胞的悬液，经荧光染料标记的单克隆抗体染色后置入样品管中，在清洁气体压力下进入流动室形成样本流；鞘液是辅助样本流被正常检测的基质液，其主要的作用是包裹在样本流的周围，使其保持处于喷嘴中心位置以保证检测的精确性，同时又防止样本流中细胞靠近喷孔壁而堵塞喷孔。
2.光学系统由激光光源、分光镜、光束成形器、透镜组和光电倍增管组成。
（1）激光光源：现代流式细胞仪采用的多为气冷式氢离子激光器，常用激光束波长为488nm，15mW。
（2）分光镜：作用是反射较长波长的光，通过较短波长的光。
（3）光束成形器：由两个十字交叉放置的圆柱形透镜组成。
（4）透镜组：有3个透镜，作用是将激光和荧光变成平行光，同时除去离散的室内光。
（5）滤片：长通滤片，允许长于设定波长的光通过；短通滤片，允许短于设定波长的光通过；带通滤片，允许一定带宽的波长通过，其他波长的光不能通过。
（6）光电倍增管（PMT）：主要作用是检测散射光和荧光，同时将光学信号转换成电脉冲（数字数据）信号。
3.数据处理系统主要由计算机及其软件组成，进行实验数据的分析、存储、显示，是流式细胞仪组成部件中的重要环节。
二、散射光的测定散射光信号的产生是细胞在液柱中与激光束相交时向周围360°立体角方向散射的光线信号，散射光的强弱与细胞的大小、形状、光学同性、胞内颗粒折射有关，与接收散射光的方向也有关。
流式细胞术的原理和应用
流式细胞术的原理和应用流式细胞术（Flow cytometry）是一种广泛应用于生物医学研究和临床诊断的生物技术，它通过将单个细胞悬浮在溶液中，利用激光器照射并检测细胞表面或内部的荧光标记物，实现对细胞的定量和质量分析。
流式细胞术具有高通量、高准确性和高灵敏度的特点，被广泛应用于细胞表型分析、细胞分选、DNA含量测定、蛋白质定量、染色体分析、细胞凋亡测定等领域。
本文将对流式细胞术的原理和应用进行详细介绍。
一、流式细胞术的原理1. 细胞悬浮流式细胞术的第一步是将待检测的细胞悬浮在生理盐水或缓冲液中，以确保细胞处在单个状态，方便后续的激光检测。
2. 细胞标记细胞通常会被标记上与特定蛋白或分子结合的荧光标记物，通过特异性和高亲和力结合到细胞表面或内部的特定结构上。
这些标记物可以是荧光染料、荧光免疫球蛋白（Fluorescent-labeled antibodies）等。
3. 激光照射悬浮细胞通过流式细胞仪中的微流道单个流经，在通过激光照射后，激光与标记物产生光散射或荧光发射。
4. 光散射和荧光检测流式细胞仪通过多个检测器检测光散射和荧光发射强度，这些数据被传输到计算机中进行分析和图形呈现。
5. 数据分析通过计算机软件对检测到的数据进行图形处理和数据分析，包括各种细胞表型的区分、细胞计数、蛋白质表达水平、细胞周期分析等。
二、流式细胞术的应用1. 细胞表型分析流式细胞术可以用来分析细胞的表面标记物和内部标记物，比如CD标记、HLA标记、细胞凋亡标记等，帮助研究者深入了解细胞的功能和特性。
2. 细胞分选基于细胞表面标记物的差异，流式细胞术结合细胞分选仪可以实现对不同亚群细胞的快速纯化和分离，广泛应用于免疫学、干细胞研究等领域。
3. DNA含量测定通过DNA特异性荧光染料，流式细胞术可以对细胞的DNA含量进行测定，帮助研究细胞周期的变化、细胞增殖速率的测定等。
4. 蛋白质定量利用荧光标记的免疫球蛋白，流式细胞术可以对细胞中蛋白质的表达水平进行定量分析，比如研究细胞信号通路的活性等。
流式细胞仪原理及操作步骤
流式细胞仪原理及操作步骤流式细胞仪（FCM）是八十年代集单克隆抗体、荧光化学、激光、计算机等高技术发展起来的一种先进仪器，已广泛应用于免疫学、生物化学、生物学、肿瘤学以及血液学等方面的研究和临床常规工作。
其中检测人白细胞表面标志可对白血病、淋巴瘤作用迅速正确的诊断，对淋巴细胞群和亚群进行精确分类，还能分离纯化某一群或亚群细胞。
活细胞免疫荧光技术是用于FCM检测的标本准备，染色后也能在荧光显微镜下进行观察，在某些实验条件下，活细胞免疫荧光染色后的特异性和敏感性要优于滴片固定的常规间接免疫荧光的结果。
（一）原理活细胞表面保留有较完整的抗原或受体，先用特异性鼠源性单克隆抗体与细胞表面相应抗原结合，再用荧光标记的第二抗体结合，根据所测定的荧光强度和阳性百分率即可知相应抗原的密度和分布。
（二）操作步骤制备活性高的细胞悬液（培养细胞系、外周血单个核细胞、胸腺细胞、脾细胞等均可用于本法）↓用10％FCS RPMI1640调整细胞浓度为5×10６～１×10７／ml↓取40μl细胞悬液加入预先有特异性McAb（5～50μl）的小玻璃管或塑料离心管，再加50μl 1 ∶20（用DPBS稀释）灭活正常兔血清（或兔抗鼠）荧光标记物，充分振摇↓ 4 ℃30min 用洗涤液洗涤2 次，每次加液2ml 左右1000rpm×5min↓加适量固定液（如为FCM制备标本，一般加入1ml 固定液，如制片后在荧光显微镜下观察，视细胞浓度加入100～500μl 固定液）↓ FCM检测或制片后荧光显微镜下观察（标本在试管中可保存5～7 天）（三）试剂和器材1. 各种特异性单克隆抗体。
2. 荧光标记的羊抗鼠或兔抗鼠第二抗体，灭活正常兔血清。
3. 10％FCS RPMI1640, DPBS 、洗涤液、固定液（见附录）。
4. 玻璃管、塑料管、离心机、荧光显微镜等。
（四）注意事项1. 整个操作在4℃下进行，洗涤液中加有比常规防腐剂量高10 倍的NaN３，上述实验条件是防止一抗结合细胞膜抗原后发生交联、脱落。
流式细胞仪的原理及应用
FACS Aria-高速 分选的台 式机
FACS Diva 高速分选的数 字化大型机
贝克曼-库尔特公司流式细胞仪产品
• FC 500 全自动分析仪
Gallios 双激光6色
EPICS ALTRA分析分选系统
AppliedBiosystems公司
• AttuneTM 声波聚焦细胞分析仪
流式细胞仪的临床免疫学应用
• 淋巴细胞免疫分型
• 细胞移植的交叉配型和免疫状
淋巴细胞亚群分析
态监测
CD4绝对计数 • HIV与SARS的诊断与研究
• 免疫功能和免疫调控的研究 淋巴细胞和单核细胞的活化 细胞因子的研究
淋巴细胞CD4/CD8分析 淋巴细胞的增殖
CD4绝对计数
树突状细胞的研究
T细胞活化
• HLA-B27检测
淋巴细胞亚群分析
淋巴细胞亚群分析
• 使用经荧光素标记的特异单克隆抗体，进行多色 染色，同时对淋巴细胞膜上多种白细胞分化抗原 （CD分子）的表达进行分析，可以将淋巴细胞亚 群区分开，并定性分析；
• 淋巴细胞亚群的百分含量 • 淋巴细胞亚群的绝对计数，进行定量分析
临床意义
• 了解在不同情况下体内免疫功能状态 • 辅助临床疾病的诊断 • 探索疾病的发病机理、病程、预后 • 监测、指导临床治疗方案 • 免疫系统疾病 • 免疫缺陷病，AIDS • 移植病人排斥反应或移植物抗宿主反应的检测 • 肿瘤病人化疗后免疫力检测
淋巴细胞亚群分析
• 根据功能，淋巴细胞主要分为
B淋巴细胞（CD19+），与体液免疫有关 T淋巴细胞（CD3+），与细胞免疫有关
光信号检测 散射光信号
流式细胞术的基本原理及其应用
流式细胞术的基本原理及其应用流式细胞术的基本原理是通过将携带荧光标记物的细胞单个穿过一个经过纳米级微孔的流动细胞仪中，在仪器静止状态下，用激光束照射细胞，测量细胞散射光强度和荧光素（荧光标记物）发射光强度，并对荧光标记物进行定量和定性分析。
流式细胞术有多个功能模块来实现这些原理，包括样本处理和采集、检测光源、光学系统、示波器、计算机控制和数据分析软件等。
应用方面，流式细胞术在免疫学、细胞生物学和药物研发等领域具有广泛的应用。
以下是几个流式细胞术的应用举例：1.免疫细胞表型分析：可以通过流式细胞术对白细胞表面的特定抗体标记物进行检测和分析，了解免疫细胞的分布、组成和功能状态。
这种技术在临床用于诊断和监测疾病，例如血液肿瘤的分型和监测、感染和免疫疾病的诊断。
2.DNA细胞周期分析：流式细胞术可以通过染色体分析来检测细胞周期的不同阶段，并评估细胞的增殖和DNA损伤。
通过分析细胞周期，可以确定干细胞、肿瘤细胞和其他细胞类型的比例，从而研究生物学和疾病发展过程中的细胞生长和增殖。
3.细胞凋亡分析：流式细胞术可以用荧光标记物来检测和分析细胞凋亡（程序性细胞死亡）的过程。
凋亡是正常生理和病理过程中的重要事件，例如生长发育和肿瘤发生。
通过分析细胞表面和内部标记物的表达和活性变化，可以了解细胞凋亡的诱导和调控机制。
4.细胞分选和分离:流式细胞术可以通过荧光标记物和细胞大小、复杂性等参数来识别和分选特定类型的细胞。
这种细胞分选技术在基因表达、单细胞转录组学、干细胞研究等领域具有重要应用，可以帮助研究者对细胞进行单个细胞水平的分析。
5.离子指示染料测定：通过使用与细胞膜融合的离子指示染料，流式细胞术可以测定细胞内离子浓度和动态变化。
例如，钙离子（Ca2+）作为重要的细胞信号分子，流式细胞术可以实时监测细胞内钙浓度的变化，并研究其与细胞功能和相应生理过程的关联。
总之，流式细胞术作为一种高通量、高灵敏度和多参数的细胞分析技术，在免疫学、细胞生物学和疾病研究中起着至关重要的作用，不仅可以提供定量的细胞信息，还可以为深入理解细胞生命活动和机制提供有效的实验手段。
流式细胞仪的原理与应用
流式细胞仪的原理与应用原理介绍流式细胞仪是一种常用于生命科学研究的仪器，用于对细胞进行高通量分析和计数。
它通过将悬浮细胞排列成单个细胞，然后利用激光照射细胞并检测产生的荧光或散射光信号，来获得关于细胞的多种信息。
流式细胞仪的原理包括以下几个关键步骤：1.细胞样本的制备：将细胞样品制备成单细胞悬浮液。
2.细胞的流式：将细胞悬浮液通过细胞流动系统，使细胞以单个细胞的形式通过激光束。
3.激光照射：使用激光束照射细胞，激发细胞产生荧光信号或散射光。
4.光信号检测：使用光学系统收集并分析细胞产生的荧光信号或散射光。
5.数据分析：将收集到的数据进行分析和解读，得出关于细胞的信息。
应用领域流式细胞仪广泛应用于生命科学相关的领域，包括以下几个方面：免疫学研究流式细胞仪可以用于研究免疫学领域的诸多问题。
通过标记特定的细胞表面分子，流式细胞仪可以定量和定性地分析细胞亚群的分布和表达水平。
例如，可以通过测量细胞表面抗原的表达来评估免疫细胞的激活状态。
此外，流式细胞仪还可以用于分析细胞因子的产生和分泌，从而揭示免疫响应的机制。
癌症研究流式细胞仪在癌症研究中起着重要的作用。
它可以用于检测和分析肿瘤细胞的特征。
通过染色或标记特定的肿瘤标志物，流式细胞仪可以帮助研究人员识别和定量肿瘤细胞，并对其进行分析。
此外，流式细胞仪还可以用于研究肿瘤细胞的增殖和凋亡过程，以及肿瘤细胞克隆和转移的机制。
神经生物学研究流式细胞仪在神经生物学研究中也有广泛应用。
通过使用特定的标记，可以对神经细胞或其他神经元亚群进行表型和功能研究。
例如，可以使用流式细胞仪来检测和分析特定神经细胞亚群的神经递质受体的表达水平，从而揭示神经细胞间相互作用的机制和功能。
细胞治疗流式细胞仪在细胞治疗中也有重要的应用。
细胞治疗是一种利用细胞修复和替代受损组织的方法。
流式细胞仪可以被用来富集和纯化特定的细胞亚群，以获取足够数量的细胞用于治疗。
此外，流式细胞仪还可以用于评估治疗的效果，例如通过分析细胞增殖或功能的变化来评估细胞治疗的效果。
流式细胞仪原理及应用
流式细胞仪原理及应用流式细胞仪（flow cytometry）是一种高效、高通量、多参数的细胞分析技术，广泛应用于生物医学研究、临床诊断、药物研发等领域。
本文将介绍流式细胞仪的原理及其在生命科学研究中的应用。
流式细胞仪的原理主要基于细胞对激光光束的散射和荧光信号的检测。
当细胞悬浮在流式细胞仪的流动系统中通过激光束时，细胞会散射出前向散射光（FSC）和侧向散射光（SSC）。
FSC反映了细胞的大小，而SSC反映了细胞的复杂性和颗粒度。
此外，流式细胞仪还可以检测细胞内荧光标记物的荧光信号，通过这些信号可以对细胞进行多参数分析，包括细胞表面标记物、细胞周期、DNA含量、细胞凋亡等。
在生物医学研究中，流式细胞仪被广泛应用于细胞表型分析、细胞凋亡检测、细胞周期分析、免疫细胞表型分析等领域。
例如，研究人员可以利用流式细胞仪对肿瘤细胞进行表型分析，以了解肿瘤细胞的表面标记物表达情况，从而为肿瘤治疗提供依据。
此外，流式细胞仪还可以用于检测细胞内钙离子浓度、ROS生成、线粒体膜电位等生物学参数的变化，为细胞功能研究提供重要数据支持。
在临床诊断中，流式细胞仪被广泛应用于血液学、免疫学、肿瘤学等领域。
例如，流式细胞仪可以用于血液细胞分型、白血病和淋巴瘤的诊断与分型、免疫细胞表型分析等。
通过对患者血液或组织样本的流式细胞分析，临床医生可以更准确地诊断疾病类型，评估疾病预后，指导治疗方案的选择。
另外，流式细胞仪还被广泛应用于药物研发领域。
研究人员可以利用流式细胞仪对药物对细胞的影响进行评价，包括细胞毒性、细胞凋亡诱导、细胞周期阻滞等。
通过流式细胞仪的高通量分析，可以快速筛选出具有潜在药物活性的化合物，为新药研发提供重要的支持。
总之，流式细胞仪作为一种高效、高通量、多参数的细胞分析技术，在生物医学研究、临床诊断、药物研发等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断发展和完善，相信流式细胞仪将在未来发挥更加重要的作用，为生命科学研究和临床医学带来更多的突破和进步。
流式细胞仪的原理及应用
流式细胞仪的原理及应用1. 导言流式细胞仪（Flow Cytometry）是一种强大的生物学分析技术，可用于对细胞进行精确的多参数分析。
本文将介绍流式细胞仪的原理以及其在不同领域中的应用。
2. 流式细胞仪的原理流式细胞仪通过激光器将单一细胞注入到来自样品的悬浮液中，并对其进行流式检测。
其原理主要包括以下几个步骤：2.1 细胞悬浮液的制备将待测样品进行预处理，并将细胞转化为单细胞悬浮液。
这通常涉及到细胞的离心、洗涤和溶解等步骤，以确保获得单一、可靠的细胞样本。
2.2 细胞的注射将细胞悬浮液注入流式细胞仪中，通过液压系统控制细胞的流速和数量，确保适量的细胞满足检测要求。
2.3 激光照射和荧光检测流式细胞仪使用高功率激光器照射经过细胞的细胞悬浮液。
这些激光器可以刺激样品中的荧光染料、标记物或其他荧光探针。
细胞在受到激光照射后会发出荧光信号，流式细胞仪则利用光电倍增管检测并记录这些信号。
2.4 数据分析流式细胞仪所得到的原始数据将通过计算机进行处理和分析，以提取相关的参数和信息。
数据可以按照细胞数量、细胞表型及细胞活性等不同参数进行分类和分析。
3. 流式细胞仪的应用3.1 生命科学研究流式细胞仪在生命科学领域的研究中扮演着重要角色。
它可以用于研究细胞周期、细胞凋亡、细胞增殖以及细胞表型的分析。
流式细胞仪能够分析多个标记物的表达情况，帮助研究人员识别不同的细胞类型，并进行进一步的功能研究。
3.2 临床诊断流式细胞仪在临床诊断中也得到了广泛的应用。
它可以通过检测多种荧光标记物来识别和分类血液细胞，并进行疾病的诊断。
例如，在白血病的早期诊断中，流式细胞仪能够检测异常细胞的存在，提供重要的诊断依据。
3.3 免疫学研究流式细胞仪在免疫学研究中被广泛应用。
它可以辅助进行免疫表型分析、细胞介导的免疫反应监测以及细胞因子的检测。
流式细胞仪的高通量性能使得大规模分析成为可能，帮助研究人员深入了解免疫系统的功能和疾病的发展机制。
流式细胞仪原理及应用
流式细胞仪原理及应用流式细胞仪是一种广泛应用于生物医学研究和生命科学领域的仪器，其原理基于光学和流体力学。
流式细胞仪可以实现对细胞的快速、高通量的检测、分类和分析。
下面我将详细介绍流式细胞仪的原理及其应用。
流式细胞仪的原理主要包括光学系统、液体系统和电子系统三个部分。
光学系统是流式细胞仪的核心部分，它主要由激光激发系统、光学透镜系统和探测器系统构成。
激光激发系统产生高能量的激光束，用于激发待检测细胞中的荧光探针或标记物。
光学透镜系统用于聚焦激光束，将其聚焦到流式细胞仪流管中的细胞上，以提高探测的灵敏性。
探测器系统则用于收集细胞发射的荧光信号并转化为电信号。
液体系统由进样系统和流体装置构成。
进样系统用于将待检测的细胞悬浮液按照一定容量进样到流管中。
流体装置则通过泵送系统控制细胞悬浮液的流动速度和方向，使细胞以单个细胞为单位通过光学系统。
同时，流体系统还可通过不同压力的调节来控制流体速度，以适应不同细胞的流动速度。
电子系统则是将光学系统和液体系统产生的信号转化为电信号并进行数据处理和分析。
它主要包括光学信号转化为电信号的模拟-数字转换器（ADC）、电子积分系统和数据分析软件。
光学信号在探测器中转化为电信号后，经过ADC转换为数字信号。
电子积分系统则对每个细胞的光学信号进行放大和积分，以获取荧光强度信息。
数据分析软件则可将收集到的荧光信号以图像或数据表格的形式呈现，以进行进一步的数据分析和图像处理。
流式细胞仪的应用十分广泛。
以下是几个主要的应用领域：1. 细胞生物学研究：流式细胞仪可用于细胞生物学的多个方面，如测量细胞数量及浓度、细胞周期及增殖能力研究、细胞生长状态评估、细胞凋亡和存活率分析等。
2. 免疫学研究：流式细胞仪可用于免疫细胞表型分析、免疫反应程度测定、免疫细胞功能研究、细胞因子分泌分析等。
3. 微生物学研究：流式细胞仪可应用于微生物领域的多个方面，如微生物计数、微生物分类、微生物生长速率研究、细菌表型鉴定等。
流式细胞术基本原理与实用技术
流式细胞术基本原理与实用技术
流式细胞术（FACS）是一种广泛应用于生命科学领域的高通量细胞分析和分选技术。
其基本原理和实用技术如下：
一、样品准备
在进行FACS之前，需要将细胞悬浮液或组织细胞碎片通过过滤器过滤，以得到单个细胞的悬浮液。
随后将悬浮液加入到含有一定细胞标记物的荧光染料中，使得细胞表面有区分不同群体的标记，例如细胞表面抗原。
荧光染料可以是分子量小的化合物、抗体标记分子、蛋白质标记分子等。
二、设备设置
FACS设备由荧光激发器、荧光检测器、样品流动池和高压流速控制系统等部件组成。
通过设置荧光染料所需要的激发波长和收集的荧光波长，将荧光激发器和荧光检测器调整至适当的位置。
对于每个荧光染料，需要设定收集的波长范围和门控系统。
三、样品检测
将样品导入样品流动池，以产生细胞流动并通过荧光激发器。
在每一个单独的荧光染料发射峰之前，设立门道，用于筛选荧光信号并选择相应的背景噪音水平。
样品流过荧光激发器时，所产生的荧光信号将被荧光检测器收集。
四、数据分析
利用计算机软件处理和分析获得的荧光信号数据，得到针对不同细胞类型、各种特征和功能的排序和分析。
通过流式细胞仪可以实现单个细胞的荧光测量和分类，将这些数据转化为数值和图像，并对细胞进行进一步的单个细胞功能、结构和组成分析等。
综上所述，流式细胞术已成为现代细胞学、免疫学、生物学等领域中的一种必不可少的技术。
其基本原理和实用技术结合起来，可以让科研工作者更深入地了解细胞的结构、功能、组成以及色素、蛋白
质等分子的表达规律，全面、准确地分析和研究生命体系，推进科学研究和医学进步。
流式细胞仪基本原理和临床应用
Fluorescence Intensity
细胞凋亡检测技术
1 几个概念
2 技术和方法
1 荧光信号的面积：对荧光光通量 进行积分
2 DNA指数(DI)：相对DNA含量
3异倍体：非二倍体，包括近二倍 体，四倍体，多倍体，非整倍体
凋亡细胞的特点
➢ 在形态上，早期细胞核固缩，染色体边集在核 膜内侧显新月体形、核碎裂；细胞浆和细胞器 密度增高、细胞体积变小；细胞膜皱折卷曲， 但早期细胞膜的完整性未受到破坏
流式细胞仪 分选系统
488 nm laser
- Charged Plates
Single cells sorted into test tubes
FALS Sensor Fluorescence detector
+
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
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。
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
流式细胞仪原理及应用
流式细胞仪原理及应用流式细胞仪是一种用于细胞计数和表征的仪器，它基于细胞在流体中流动并通过光源的原理。
以下是流式细胞仪的原理和一些常见应用。
原理：1. 细胞准备：样品中的细胞首先需要进行适当的处理，包括细胞分离、去除细胞团块和杂质等，以确保流经流式细胞仪时的均匀性和准确性。
2. 细胞传递：样品中的细胞通过封闭的通道流动，形成单个细胞的串行排列，以便每个细胞能够单独接收光信号。
3. 激光照射：流式细胞仪使用激光器产生高强度的单色光束，照射到细胞上。
4. 光散射和吸收：细胞与经过的激光光束相互作用，发生光散射和吸收现象。
这些现象提供了关于细胞大小、形状、复杂度和细胞表面分子的信息。
5. 光信号收集：流式细胞仪使用多个光学组件和探测器来收集光信号。
不同的检测器可以收集不同的光散射角度和波长的光信号。
6. 数据分析：收集到的光信号通过计算机进行处理和分析，可以获得细胞的数量、计数、分类和细胞表面分子的信息。
应用：1. 细胞计数：流式细胞仪可以快速准确地计数细胞数量，并提供关于细胞浓度和细胞增殖的信息。
这在生物学研究和临床实验室中非常常见。
2. 细胞表征：通过测量细胞的大小、形状和表面标记物等特征，流式细胞仪可以对细胞进行表征，并帮助研究人员了解细胞类型和状态的变化。
3. 免疫细胞分析：流式细胞仪可以用于免疫学研究，如分析免疫系统中的不同细胞亚群、检测细胞表面抗原、测量细胞分泌物和研究细胞凋亡等。
4. DNA和蛋白质分析：通过使用荧光染料或抗体标记，流式细胞仪可以实现对DNA含量、染色体多样性以及特定蛋白质的定量和定位分析。
总之，流式细胞仪是一种功能强大的实验室工具，广泛应用于生物学、医学和药物研发等领域，为研究人员提供了大量有关细胞的信息。
流式细胞仪的技术原理及其在生命科学领域的应用
Forward scatter (FSC) Side scatter (SSC) FL1（第一荧光）-FITC(异硫氰酸荧光素） FL2 （第二荧光） -PE（藻红蛋白） FL3 （第三荧光） -PerCP, PeCy5等 PL4 （第四荧光） -APC（别藻蓝蛋白）
PE-Cy7 conjugates Red 613 Fluorescein BODIPY-FL Cy3 TRITC X-Rhodamine Lissamine Rhodamine B PerCP Texas Red Cy5 Cy7 Allophycocyanin (APC) TruRed APC-Cy7 conjugates
-25-
-26-
外周全血细胞（红细胞溶解后）以散射光
（FSC/SSC) 表示的 双参数点陈图（dot plot）
-27-
外周全血细胞（红细胞溶解后）以散射光
（FSC/SSC) 表示的 双参数点陈图（dot plot）
-28-（二）流式细胞仪检 Nhomakorabea的参数 1: 光学参数
(2). 特征信息－荧光（Fluorescence）信号
Ex (nm) 325 350 360
375;400 425 466
480;565
480;565;650
480;565;743 480;565 495 503 512;552 547 570 570 490 589 625-650 743 650 490,675 650;755
Em (nm) 386 445 410 423 528 539 578
-20-
数据系统
-21-
（二） 流式细胞仪可检测的参数 1：光学参数
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4. Light less than 735 nm is reflected by the mirror, to the next detector.
2. Light > 735 nm passes through the dichroic mirror.
3. The bandpass filter allows only PE-Cy7 signal to enter the detector.
Westmead Millennium Institute
Emission Spectra and Detector
Rules:
Correct spectra spillover
Correct spectra spillover
Compensation= PE- x% of FITC
Same Mean Value
PMT
<560 nm
560 nm short pass (SP) dichroic
530/30 nm bandpass fluorescein filter
>560 nm
PMT
585/42 nm bandpass PE filter
laser
488 nm
BD Biosciences FACS Calibur detectors
Red (633 nm) laser
3 colors
APC
APC-
APC-Cy7
Cy5.5
Violet (405 nm) laser
2 colors
BV421
BV510 BV570 BV605 BV650
BV711
BV780
400
500
600
700
800
900
Emission wavelength (nm)
PE-Cy5
650 LP
PE APC PE-Cy5
560 SP
505 SP
610 LP
signal objective
BD LSR II, LSR Fortessa, FACS Canto and FACS Aria detectors.
1. Mixed fluorescent signals are transmitted down the optical path.
Controls
• Compensation controls - to correct spectra spillover
• Gating controls (e.g., FMO) -to define positive population
• Biological controls -Experience controls ( untreated vs treated) -Unstained controls -Isotype controls (for non-specific binding )
What Is Flow Cytometry?
• Flow ~ motion • Cyto ~ cell • Metry ~ measure
Measuring properties of individual cells while in a fluid stream (flowing) Including size, complexity, phenotypes (surface and intracellualr proteins) & viability
Normally, we keep the sheath pressure FIXED, and adjust the sample pressure .
SHEATH PRESSURE
SAMPLE PRESSURE
LO
SHEATH PRESSURE
SAMPLE PRESSURE
HI
Cells too close!
Long pass (LP)
460 500 540
Filters
Short pass (SP)
460 500 540
Band pass (BP)
460 500 540
LP 500
SP 500
BP500/50
Fluorescence detection
To detect both fluorescein and PE, we would separate the signals with a 560 SP dichroic, And filter the separated signals with 530/30 nm and 585/42 nm bandpass filters.
Stream too wide!
Lasers
Lasers
Lasers
Commercial flow cytometers are now routinely equipped with two or three solid state laser sources ( blue/red/violet ).
How do Fluorophores Work?
Fluorophores/Fluorochromes /Fluors/Dyes
Fluors can be excited by a particular wavelength of light and enter an excited state. Eventually, they come back down from their high, emitting a longer wavelength. This emitted wavelength is what we detect in flow.
• R–ed7（-A6A3D3nm）
– APC – APC-Cy7 – AF647 – AF700
– AmCyan – BrilliantViolet 421 – PacificBlue – BrilliantViolet 510 – BrilliantViolet 570 – BrilliantViolet 605 – BrilliantViolet 650 – BrilliantViolet 711 – BrilliantViolet 785 – Qdot605
北京达科为生物技术有限公司
技术部: 杨亚军
# of Publications
Why Use Flow Cytometry?
• The use of flow in research has boomed since the mid-1980s
• Contributed to >140,000 published articles (Pubmed) in 2014
Longpass dichroic mirror
Bandpass filter
PE-Cy7
incoming signals
PE-Cy5
empty
side scatter
PE
FITC
emptyPPEE-C源自y77Electronics
Electronics
Electronics
How do you interpret the data?
Histograms & Bivariate Dot Plots
Typical displays are composed of tens of thousands of event If only a single parameter is to be plotted, a histogram is used. Plotting two parameters yields a bivariate dotplot.
What is Flow Cytometer?
Lasers
Fluidics
Optics
Electronics & computer
Detectors
l
Fluidics System
Fluidics System
Flow Chamber
Sample Sheath Sheath
laser
Sheath versus sample pressure
Excitation/Emission Spectra
Common Fluorophores
• Blue（488nm）
• Violet（405nm）
– FITC – Alexa Fluor 488 – PE – PerCP – PerCP-Cy5.5 – PE-Cy5 – PE-Cy7 – PI
BCI GalliosTM… 3 lasers
Miltenyi Biotec MACSQuantTM… 3 lasers
BD FACSCanto IITM… 3 lasers
544nm , Green ;
Optics and Detectors
Optics
Detectors
Westmead Millennium Institute
DPSS 488 nm 20 mW Red diode 642 nm 25 mW Violet diode 405 nm 50 mW
FITC / GFP PE PE-Texas Red PE-Cy5 PE-Cy5.5 PE-Cy7 APC APC-Cy5.5 APC-Cy7
Pacific Blue Pacific Orange Qdots
Four fluorescence detectors, three off the 488 nm, one off the 640 nm laser.
FITC SSC
side scatter
488/10 nm
PE