流式细胞仪结构与基本原理

(一)流式细胞仪结构

流式细胞仪由3部分构成。

1.传感系统 包括样本递送系统、样品池、监测系统、电子传感器和激光源。

2.计算机系统 包括信号转换系统、磁盘驱动和操作系统。

3.电路、光路和水路系统 包括电源、光学传导和滤光片、鞘液循环和回收部分等。

(二)工作原理

在稳定氮气压力作用推动下悬浮于液体中已被荧光标记的分散样品细胞或颗粒一个接一个地由喷嘴喷出形成连续液流,样品细胞单行通过检测区域(样品池),流速可达9m/s。激光源发出的光束经过聚焦调整,垂直照射在样品流上,在激光束照射激发下标记在细胞上的荧光染料向各个方向发出散射光和激发荧光。这两种信号同时被前向光电二极管和90°方向的侧向光电倍增管接收。光散射信号反映细胞体积大小;荧光信号经过一系列双色性反射镜和滤光片分离,形成多个不同波长的荧光信号,它们的强度代表了样品细胞膜表面抗原或胞内物质的强度和浓度。荧光信号被光电倍增管接收后可转换为电信号,电信号进一步转换为可被计算机识别的数字信号,并被计算机连续接收、分析、处理后显示于荧光屏。

(三)数据显示

检测数据常以直方图、散点图、密度图、等高图、假三维图、三维图的表现形式显示。单参数数据一般用于定性和定量分析,常用直方图显示,其X轴代表测量强度,Y轴为细胞数,结果清晰、理解容易。图9-3为T淋巴细胞荧光直方图,显示不同类型T淋巴细胞的阳性百分率分别为CD3+:82.02%、CD4+:48.41%、CD8+:34.89%。

图9-3　T淋巴细胞荧光直方图

对双参数或多参数数据可用直方图分别显示每个参数,也可选用散点图、密度图、等高图、假三维图或三维图显示。图9-4为T细胞亚群散点图,左图显示CD3+/CD4+(T辅助细胞)占44.35%;右图显示CD3+/CD8+(T抑制细胞)占32.54%。

图9-4　T细胞亚群散点图

(四)细胞分选

细胞分选通过分离含有单细胞的液滴实现。流动室的喷口上装有超高频电晶体,充电后振动能使喷口射出的液柱断裂为均匀的液滴,样本细胞被分散在这些液滴中。充电电路对选定的液滴充以正、负两种电荷,液滴在偏转板高压电场的作用下偏转落入各自的收集容器,样本细胞被分离选出。