流式细胞仪（Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｅｒ）百科知识

１．　定义与功能

流式细胞仪是一种用于快速检测、分析和分选单个细胞或微粒的高通量生物医学仪器，广泛应用于免疫学、肿瘤学、血液学及干细胞研究等领域。

• 核心功能：

• 多参数检测：同时分析细胞的物理特性（大小、颗粒度）和生化特性（表面／胞内标记物）。

• 细胞分选：基于特定标记物分离目标细胞群（如ＣＤ４＋　Ｔ细胞、肿瘤干细胞）。

• 动态监测：实时观察细胞周期、凋亡及钙离子浓度变化。

• 应用领域：

• 免疫表型分析（如ＨＩＶ患者ＣＤ４计数）。

• 白血病分型、肿瘤标志物检测。

• 微生物检测（如细菌活力分析）。

２．　工作原理

基于流体动力学聚焦和光学检测技术：

1. 样本制备：

• 细胞悬液经荧光标记抗体染色（如ＦＩＴＣ、ＰＥ、ＡＰＣ）。

2. 流体聚焦：

• 样本液与鞘液在流动室中形成单细胞流（层流效应），确保细胞逐个通过检测点。

3. 光学检测：

• 激光束照射细胞，产生散射光（前向散射ＦＳＣ：细胞大小；侧向散射ＳＳＣ：颗粒度）和荧光信号（标记物强度）。

4. 信号处理：

• 光电倍增管（ＰＭＴ）或光电二极管将光信号转换为电信号，经计算机分析生成二维或多维散点图。

5. 细胞分选（可选）：

• 液滴充电技术（如ＢＤ　ＦＡＣＳＡｒｉａ）将目标细胞分离至收集管。

３．　主要组成部分

• 流体系统：

• 鞘液泵、样本注射器、流动室（石英毛细管）。

• 光学系统：

• 激光器（４８８ｎｍ蓝光、６３３ｎｍ红光等）、滤光片、检测器（ＰＭＴ／ＡＰＤ）。

• 电子系统：

• 信号放大器、模数转换器（ＡＤＣ）、数据处理单元。

• 分选模块（可选）：

• 液滴发生器、偏转板、收集管。

• 软件系统：

• 数据采集与分析（如ＦｌｏｗＪｏ、ＦＣＳ　Ｅｘｐｒｅｓｓ），支持多维图形展示（散点图、直方图、等高线图）。

４．　适用场景

• 临床诊断：

• 免疫缺陷病（如ＨＩＶ／ＡＩＤＳ）的ＣＤ４／ＣＤ８计数。

• 白血病／淋巴瘤的免疫分型（如Ｂ细胞、Ｔ细胞、ＮＫ细胞）。

• 基础研究：

• 细胞周期与凋亡分析（ＰＩ染色、Ａｎｎｅｘｉｎ　Ｖ检测）。

• 干细胞标志物鉴定（如ＣＤ３４＋造血干细胞）。

• 药物研发：

• 高通量筛选（ＨＴＳ）中的细胞活性检测。

• 抗体药物结合效率评估。

• 环境与食品安全：

• 微生物污染检测（如水中大肠杆菌计数）。

５．　使用方法

1. 样本准备：

• 制备单细胞悬液（如血液、组织消化液），去除碎片（过滤或离心）。

• 荧光标记抗体孵育（４℃避光３０分钟），洗涤去除未结合抗体。

2. 仪器校准：

• 使用标准微球调整光路与电压，确保信号稳定性。

3. 数据采集：

• 设置阈值（如ＦＳＣ排除碎片），采集１０，０００－１００，０００个细胞事件。

4. 数据分析：

• 圈选目标细胞群（如淋巴细胞门），统计荧光阳性率或平均荧光强度（ＭＦＩ）。

5. 细胞分选（可选）：

• 设定分选条件（如ＣＤ４５＋ＣＤ３＋），收集目标细胞用于下游实验。

６．　注意事项与局限性

• 样本质量：

• 细胞聚集、碎片过多可能干扰检测结果。

• 荧光干扰：

• 光谱重叠需补偿校正（如ＦＩＴＣ与ＰＥ）。

• 分选效率：

• 高纯度分选可能损失部分细胞，分选后细胞活性需验证。

• 成本与维护：

• 设备昂贵（数十万至数百万人民币），需定期校准与保养。

７．　技术发展与分类

• 按功能分类：

• 分析型：仅检测不分选（如ＢＤ　Ａｃｃｕｒｉ　Ｃ６）。

• 分选型：集成细胞分选功能（如ＢＤ　ＦＡＣＳＡｒｉａ　ＩＩＩ）。

• 技术升级：

• 质谱流式（ＣｙＴＯＦ）：用金属同位素标记抗体，突破荧光通道限制（＞４０参数）。

• 成像流式：结合显微镜技术，提供细胞形态学信息（如Ａｍｎｉｓ　ＩｍａｇｅＳｔｒｅａｍ）。

• 微流控流式：芯片化设计，减少样本与试剂消耗。

８．　市场与标准

• 国际标准：

• ＩＳＯ　１５１８９（医学实验室质量与能力要求）。

• ＣＬＳＩ指南：《Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ　ｉｎ　Ｃｌｉｎｉｃａｌ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ》。

• 知名品牌：

• ＢＤ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＦＡＣＳＣａｎｔｏ、ＦＡＣＳＡｒｉａ）、Ｂｅｃｋｍａｎ　Ｃｏｕｌｔｅｒ（ＣｙｔｏＦＬＥＸ）、Ｓｏｎｙ（ＩＤ７０００）。

• 价格范围：

• 分析型：５０，０００－２００，０００美元；分选型：２００，０００－５００，０００美元。

９．　未来趋势

• 超高参数检测：多激光系统（＞５激光）与新型荧光染料开发。

• ＡＩ辅助分析：自动化细胞群识别与异常事件检测。

• 单细胞组学整合：联合转录组、表观组测序技术。

• 便携化与低成本化：微流控芯片流式用于ＰＯＣＴ（床旁检测）。

１０．　参考资料

• 国际流式细胞学会（ＩＳＡＣ）指南：《Ｂｅｓｔ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ｉｎ　Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ》

• 临床流式期刊：《Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ　ｉｎ　Ｈｅｍａｔｏｌｏｇｉｃ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ》

• 技术标准：ＩＳＯ　１５１８９：２０２２《Ｍｅｄｉｃａｌ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　－　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｅｔｅｎｃｅ》

以上为流式细胞仪的核心知识框架，可进一步扩展具体实验方案（如细胞周期分析步骤）或技术细节（如荧光补偿原理）。

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