
流式细胞术是一种广泛应用于生物学、医学和免疫学领域的强大技术,它主要用于分析细胞表面和细胞内的分子表达,鉴定异质细胞群中的不同细胞类型,评估分离亚群的纯度以及分析细胞大小和容积。
流式细胞术主要通过测定荧光标记的抗体产生的荧光强度来工作,这些抗体结合了特定的细胞分子,如碘化丙啶与DNA的结合。其染色过程包括从细胞培养物或样品制备单细胞悬液,然后将获得的细胞与荧光标记的抗体结合,最后通过流式细胞仪进行分析。
流式细胞仪主要有两种类型:临床型(小型机、台式机)和综合型(大型机、分析型)。其中,EPICS ALTRA和EPICS XL/XL-MCL以及FACS Vantage和FACS Calibur是两种主要的流式细胞仪型号。除了检测分析功能外,综合型流式细胞仪还具有细胞分选功能,多用于科学研究。
关于流式细胞仪的主要技术指标,其分析速度一般每秒可检测1000-5000个细胞,大型机甚至可达每秒上万个;荧光检测灵敏度能够测出单个细胞上少于600个的荧光分子,两个细胞间荧光差异大于5%即可区分;前向角散射(FSC)光检测灵敏度反映了被测细胞的大小,一般能够测量到0.2m-0.5m;分辨率通常用变异系数CV值来表示,一般流式细胞仪能够达到小于2.0%;分选速度一般大于1000个/秒,分选细胞纯度可达99%以上。
在流式细胞仪的工作过程中,细胞悬液通过激光束,形成细流,一次仅通过一个细胞。检测器会检测前向和侧向散射光以及染色细胞发射的荧光。当细胞悬液通过流式细胞仪时,从小喷嘴中流出的细胞悬液在鞘液的流体力学作用下向中心聚拢。形成的细流可使细胞依次通过激光束。
当激光照细胞上时,会产生光的散射。前向散射(FS)与细胞的大小相关,侧向散射(SS)则与细胞的颗粒度成比例。可以根据细胞大小和颗粒度的差异来区分不同的细胞群。通过检测特定蛋白的荧光来确定细胞的类型。
在抗体染色方面,有直接染色和间接染色两种方法。直接染色是将细胞与直接偶联到荧光染料的抗体一同培养;间接染色则是使用未用荧光标记的一抗和荧光标记的二抗进行检测。还有细胞内染色和蛋白的检测等方法。
对于荧光染料偶联剂的选择,不同的荧光染料有不同的相对强度。高度表达的抗原可以通过任何染料检测到,而表达较少的抗原则需要使用较亮的染料如PE或APC来提供高信号背景比,以区分阳性细胞。相对荧光染料强度取决于使用的仪器,因此选择合适的FACS仪器非常重要。
流式细胞术是一种强大的工具,可用于深入研究细胞的特性和功能,为生物学、医学和免疫学领域的研究和应用提供有力支持。
