临床医学 肿瘤学 白血病细胞免疫表型流式细胞分型技术及意义

FCM History 1934 Moldavanl first try（从固定式细胞分析-流动式） 1953 Crosland-Taylor:laminar flow（解决难题） 1956 Coulter（初次应用 ） 1965 Kamentsky: spectrometer principle(Ortho（开拓 1967 Vandilla and LosAlamos group: Feulgen,
BD公司不同型号流式细胞仪
FACSCalibur
FACSCanto
FACSCount
LSRII
FACSAria
FACSVantage&DiVa
Coulter 公司不同型号流式细胞仪
EPICS XL/XLMCL
台式机
CytomicsTM FC 500系列 最新型
EPICS Altra细胞分选仪 大型科研型
白血病细胞免疫表型流 式细胞分型技术及意义
（FlowCytometer）
SSMU
Shi Gui Ying
分析细胞学
细胞的形态学参数 定量 细胞化学成分及含量
生物学特征
细胞的功能
Laser
FAL S Sensor
分析细胞学 年青的交叉学科
激光技术 数字计算机技术 电子物理技术 电子摄像技术 光电测量技术 荧光细胞化学技术 单克隆抗体技术等
利用单克隆抗体分离细胞亚群
MACS-Magnetic Cell Sorting
磁阳
阴
珠性
性
分选
选
离
择
择
细胞分选系统
通道式分选
电荷式分选
细胞信号检测与分析处理系统
细胞散色光的波长是与激发光波长一致的. PM4 T 前向散色光信号:光电二极管
侧向及荧光信号用光电倍增管
PMT
Dichroic
3
Fl ow cell
Laser
液流驱动系统（示意图）
流速与压力的关系服从Bernoulli方程，即 P=(1/2) V2 (忽略高度的变化)。改变气压,就可获得不同的流速。
FACSVantage Fluid System
激发光源与光束 成形系统
激光（Laser ,
Light amplification by stimulated emission of r a dia tion )是一种相干光 源。单谱线，高强度. 细 胞在1-2u s内就可以收集 到足够强的荧光信号.一 般采用Ar +激光器,有多 条可调谱线,与多种荧光 染料激发谱匹配.
什么是流式细胞术(FCM)？
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技术。
Laser
FAL S Sensor
特点: 流动的 可以是活细胞的 定量的 多参数的 高统计学精度的 分选细胞
FCM的一般结构和原理
速度 轨迹 检测
散射光 荧光
流动室
DNA Histogram（完善） 1969 Hulett:Sorter(Icp-22) 1973 B-D:First commercial FCM--FACS I（发展） 1979 SSMU: FCM Developing（推广） 1980 BJNU: First FCM (FACS III) in China About 450 FCMs in China
488 nm l aser
液滴冲电: 脉冲幅度,荷电多少,宽 度大小同时带电液滴数多少.
- Charg ed Plates
静电高压偏转板: 几千伏电压 分选细胞的收集装置: 96孔板,载玻片或试管
FSC Sensor Fluoresc enc e det ect or
+
Single cells so rted into t est tubes
Lo ng pass
460 500 540
S h ortp ass
460 500 540
B an dp ass
460 500 540
LP 500
SP 500
B P 500/50
信号转换系统:光 电 数字信号.
FCM细胞分选装置
超声振荡器: 20-40K C
液流断离点: 离喷口5-8m m
f=v/4.5d
1979年 国家科委重点项目： 研制国内第一台激光流式细胞仪
1982年 国内第一台三参数激光流式细胞仪诞生 1984年国家科委组织科研成果的鉴定验收
1985年 获国家卫生部科技成果乙等奖 1985年--1990年 灵敏度、信噪比、更多参数
流式分选仪研制开发 计算机四参数软件 样品制备、医学生物学应用
Fi lters
PMT
1
PMT
2
Ban dpass Fi lters
光电管
Laser
PMT可将散色光及荧光信号转换成电脉冲信号,电 脉冲信号通过模数转换器(ADC)量化为数字信号.
细胞散色光信号
Forward Angle Light Scatter (FSC)
Laser
FAL S Sensor
细胞对光的散色现象与细胞样品制备无关.
2-3m m方形石英 内径直200-300 m 流速慢,细胞信号大, 小型化。
荧光信号
激光束
Injector Tip
Sheath fl uid
通过流动室后细 胞一个一个排列 成单行,依次通过 检测区.把流动室
称为单细胞流 发生器.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
流动室
Flow Cell
孔径50-200 m 检测区离喷口200 m 有分选功能
在激发光的照射下可测到有微弱的荧 光信号.
细胞荧光 经过各种特异染色的细胞在激
发光的照射下可测到较强的荧光信号.
自发荧光信号与特异染色的荧光信号分析图
自 发 荧 光 信 号
特 异 染 色 的 荧 光 信 号
90 Degree Light Scatter (SSC)
Laser
FALS Sens or
90LS Sen sor
细胞对光的散色现象与细胞样品制备无关.
FSC
FSC信号的强弱与细胞的大小和活力相关
SSC
SSC信号的强弱与细胞内颗粒多少相关
细胞散色光信号
细胞荧光测量
细胞的自发荧光 未经染色的样品细胞
球透镜和柱面透镜 ：
光 20×200 m 椭圆形光，短轴和细胞流平行，长 束 轴与细胞流垂直。 成 形 与 细 胞 受 照 方 式
光
束
这种椭圆形光斑的
成
检测区保证每个细
形
胞分别受到光照
与 细
且受检时受到一致
激发光焦斑
胞
的光照 F CM的
受
单细胞照明技术.
照
方
式
低速
高速
不同样本速率形成的样本流
光收集系统：滤光片