生物通報(bào)道:流式細(xì)胞分析技術(shù)在現(xiàn)代細(xì)胞分子生物學(xué)研究中起著越來(lái)越重要的作用,,這種分析技術(shù)是通過(guò)對(duì)單個(gè)細(xì)胞性狀的快速測(cè)定,,并結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng),,使得在短時(shí)間內(nèi)可對(duì)大量細(xì)胞進(jìn)行定性,、定量測(cè)定。但以往進(jìn)行流式細(xì)胞儀操作和分析需要技術(shù)熟練的研究團(tuán)隊(duì),,而且這一設(shè)備價(jià)值也不菲——起碼也要10萬(wàn)美元,,有些甚至達(dá)到50萬(wàn)美元,這對(duì)于許多實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)并不容易負(fù)擔(dān),。
近年來(lái)一些主流生物技術(shù)企業(yè)相繼推出了新型流式細(xì)胞儀,,不單將原本需要一支工程師隊(duì)伍進(jìn)行安裝的大型設(shè)備壓縮成為可以單人運(yùn)送的緊湊型儀器,并讓這一原本需要專人專業(yè)培訓(xùn)才能上手的復(fù)雜技術(shù)變得更加容易操作,而也價(jià)格也更加實(shí)惠——目前的流式細(xì)胞儀分析系統(tǒng)設(shè)置大部分都是自動(dòng)化的,, 相關(guān)試劑盒也經(jīng)過(guò)了多次驗(yàn)證,,簡(jiǎn)化了操作,降低了入門(mén)門(mén)檻,。一些大型的公司,,比如Sony和BD加大了研發(fā)力度,開(kāi)發(fā)出了10萬(wàn)美元以下的流式細(xì)胞儀,,在美國(guó)其客戶群開(kāi)始由中心實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)向了個(gè)人實(shí)驗(yàn)室。
雖然簡(jiǎn)化了操作,,但是這些新型的流式細(xì)胞儀也不是說(shuō)就能立即上手的,,用戶在購(gòu)買(mǎi)之前要弄清楚這一技術(shù)到底能做什么,不能做什么,,有時(shí)實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)了流式細(xì)胞儀后覺(jué)得又不適用了,,這樣即浪費(fèi)資源,也耽誤時(shí)間,,因此了解自己需要什么,,了解不同儀器的優(yōu)缺點(diǎn)十分重要。以下是目前市面上較受關(guān)注的幾個(gè)新型流式細(xì)胞儀,,通過(guò)分析它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),,也許您在選購(gòu)的時(shí)候就更有目的性了。
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代表著流式細(xì)胞儀重要?jiǎng)?chuàng)新,、市場(chǎng)上*臺(tái)用聲波控制細(xì)胞移動(dòng)的流式細(xì)胞計(jì)數(shù)系統(tǒng),,是一款由美國(guó)能源部國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)研制的新型流式細(xì)胞分析儀,去年春天由ABI(Life Technologies)公司投入到了市場(chǎng),,不單榮獲了The Scientist雜志2010創(chuàng)新技術(shù),,也被生物通讀者投票入選2010年生物通生命科學(xué)創(chuàng)新產(chǎn)品。
流式細(xì)胞儀的原理在于讓細(xì)胞逐個(gè)穿過(guò)激光檢測(cè)設(shè)備,,從而使科學(xué)家們得以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)和檢測(cè),。過(guò)去,研究人員必須在其靈敏分辨率和樣品進(jìn)樣分析速度兩者之間二選一,,取其平衡點(diǎn),。原因在于傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀由快速流動(dòng)的鞘液流帶動(dòng)樣品軸流經(jīng)過(guò)激光檢測(cè)器。要加大樣品進(jìn)樣分析速度就必須加大樣品軸流直徑,,這意味著樣品流中細(xì)胞分散度擴(kuò)大,,細(xì)胞容易偏離激光檢測(cè)焦點(diǎn)——細(xì)胞偏離激光中心越遠(yuǎn)則激發(fā)光強(qiáng)度變化越大,CV值越高——這就導(dǎo)致樣品分辨率下降——因此過(guò)去往往要為靈敏度而犧牲通量,。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀通過(guò)一個(gè)看似簡(jiǎn)單的原理——利用超聲波(超過(guò)2 MHz,,類似于醫(yī)學(xué)成像中使用的超聲波)將細(xì)胞緊密聚集在激光檢測(cè)點(diǎn)的樣品軸流中軸線上,避免細(xì)胞隨軸流加寬而分散。這種聲波聚焦在很大程度上與樣品進(jìn)樣流速無(wú)關(guān),,不論樣品流與鞘液流的比例如何,,都可以使細(xì)胞緊密地聚集于激光檢測(cè)焦點(diǎn),避免分散,。即使是在高達(dá)1 mL/min的高樣品流速下,,照樣可以維持的細(xì)胞排列——Attune流式細(xì)胞儀實(shí)現(xiàn)了在高進(jìn)樣流速下的高檢測(cè),能夠同時(shí)將速度和分辨率zui大化,,并在檢測(cè)點(diǎn)開(kāi)展cell-by-cell的細(xì)胞分析,,解決了過(guò)去需要在靈敏度和速度之間折中的這個(gè)矛盾。所獲得的數(shù)據(jù)CV值低,,峰更窄,,峰分辨率高,分離更好,,且數(shù)據(jù)更易闡釋,。
Attune實(shí)現(xiàn)這一切并不需要采用可能傷害細(xì)胞的高速或大體積鞘流。由于不受物理鞘液流的限制,,因而操作人員可以控制細(xì)胞通過(guò)激光光路的時(shí)間,,這就意味著在分析微弱信號(hào)時(shí),還可以減慢細(xì)胞的流速,,延長(zhǎng)細(xì)胞被照亮的時(shí)間,,以便采集更多的光量子,從而獲得更清楚明確的結(jié)果以及更好地分離,。高精度進(jìn)樣泵還可完成細(xì)胞計(jì)數(shù)——進(jìn)一步將費(fèi)用和樣品制備時(shí)間降低,。
Attune每次運(yùn)行可收集高達(dá)2,000萬(wàn)個(gè)細(xì)胞,流速可高達(dá)1000 μL/min,,比其他細(xì)胞儀快10倍以上,,且收集速率可在25-1,000 μL/min之間進(jìn)行調(diào)整,4分鐘內(nèi)分析多達(dá)4 mL樣品,!
顯著提高的樣品收集速率和高樣品量對(duì)實(shí)驗(yàn)意味著什么,?用戶能更有效地分析相對(duì)稀釋的樣品,比如干細(xì)胞,,腦脊液(CSF),,或任何細(xì)胞數(shù)量低的稀有樣品,因?yàn)闃悠分械念w粒能在檢測(cè)點(diǎn)聚集,。難收集的樣品,,如小鼠血液和骨髓、細(xì)針穿刺液或細(xì)胞少的樣品,,都可以進(jìn)行染色然后稀釋,,而無(wú)需清洗或裂解RBC。在樣品制備過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生樣品損失,所有珍貴樣品都能進(jìn)行全盤(pán)檢測(cè),。另外全血樣品可以省去樣品制備,,無(wú)需清洗和裂解紅細(xì)胞(RBCs),避免細(xì)胞損失和損傷,,而不折損數(shù)據(jù)質(zhì)量,。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀是405nm紫色激光和488nm藍(lán)色雙激光設(shè)計(jì),其中紫色激光要比其它一些經(jīng)濟(jì)型流式細(xì)胞儀中用到的標(biāo)準(zhǔn)激光馬力更大,,目前Life Technologies也針對(duì)這一儀器推出了優(yōu)化探針,,更有利于研究人員實(shí)驗(yàn)操作。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀可幫助科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞群體中大量異質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)的采集,,以便研究包括大小,、復(fù)雜性、表型和健康情況在內(nèi)的細(xì)胞群體參數(shù),。Attune的技術(shù)可讓科學(xué)家們獲得更高的靈敏度,通過(guò)增加通量來(lái)節(jié)約時(shí)間,,并可用于體積小的樣品,。
除此之外,Attune在提供這些升級(jí)性能的同時(shí),,還憑借緊湊的聲學(xué)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)了體積小,,以及開(kāi)展實(shí)驗(yàn)所需的消耗品量更少等優(yōu)勢(shì)。這些*的特征將有助于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)細(xì)胞儀系統(tǒng)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的科研應(yīng)用,,從樣品分離制備到微珠為基礎(chǔ)的樣品分析,。
去年舊版本的Attune并沒(méi)有安裝紅色激光——這是一些用戶比較喜歡的光源。而且在一些常用的流式細(xì)胞分析過(guò)程中,,樣品都是高濃度,,低體積的,如果用Attune,,還要購(gòu)買(mǎi)價(jià)格稍貴的tag,,可能劃不來(lái)。不過(guò)生物通編輯剛剛得到的資料表明,,版的Attune已經(jīng)在原有的藍(lán)色/紫色激光基礎(chǔ)上新增加了藍(lán)色/紅色激光配置,,這樣就可以根據(jù)個(gè)人的習(xí)慣選擇激光配置了。
如何面對(duì)突發(fā)疫情,,Illumina即將推出MiSeq系統(tǒng),,歡迎索取相關(guān)技術(shù)資料>> >>
Accuri C6 Flow Cytometer歡迎索取相關(guān)技術(shù)資料>> >>
今年2月,BD公司(Becton, Dickinson and Company) 收購(gòu)了美國(guó)密歇根州Ann Arbor市的Accuri Cytometer公司,,這家公司是一家開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)科研型個(gè)人化流式細(xì)胞儀的儀器制造商,。而C6 Flow Cytometer就是Accuri Cytometer公司的一款旗艦產(chǎn)品。
Accuri C6流式細(xì)胞儀相關(guān)產(chǎn)品有助于BD進(jìn)入到新興的低成本個(gè)人化流式細(xì)胞儀市場(chǎng),這也就是說(shuō)C6流式細(xì)胞儀這款全功能,、雙激光,、六探測(cè)器的流式細(xì)胞儀分析系統(tǒng)具備操作簡(jiǎn)單,成本底的特點(diǎn),。
首先C6流式細(xì)胞儀能避免操作新手的一個(gè)容易犯的錯(cuò)誤——調(diào)整電壓,,同步化不同的細(xì)胞。一般來(lái)說(shuō),,只要關(guān)閉了電壓設(shè)施,,那么就不可能再恢復(fù)數(shù)據(jù)了,除非你愿意重新來(lái)一次,。而且在流量控制方面,,C6流式細(xì)胞儀采用的是低壓流動(dòng)系統(tǒng)(蠕動(dòng)泵),而不是真空泵,,因此可以控制樣本進(jìn)樣速度和活性區(qū)流的直徑,,這就能為樣本選擇*的活性流區(qū)的大小。
在性能方面,,C6流式細(xì)胞儀的探測(cè)器不但可靈敏的捕獲前散射光和旁散射光,,還有四個(gè)可調(diào)光學(xué)濾光片的熒光探測(cè)器。這一臺(tái)儀器可以實(shí)時(shí)收集1600萬(wàn)個(gè)通道的數(shù)據(jù),,在分析過(guò)程中,,C6流式細(xì)胞儀的動(dòng)態(tài)范圍消除了對(duì)探測(cè)器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)谋匾裕?dāng)使用Cflow軟件的Zoom function模式觀察一個(gè)特定通道時(shí),,其他數(shù)據(jù)仍然被監(jiān)測(cè)并且記錄到數(shù)據(jù)文件,。
Cflow軟件是C6流式細(xì)胞儀的操作分析系統(tǒng),這一操作系統(tǒng)能簡(jiǎn)單快速的搜集分析數(shù)據(jù)加上高集成度,、高度自動(dòng)化的主機(jī),,以及優(yōu)良人機(jī)界面,研究人員經(jīng)過(guò)半個(gè)小時(shí)的培訓(xùn),,就可以靈活,、準(zhǔn)確的使用C6流式細(xì)胞儀系統(tǒng)。
除此之外,,C6流式細(xì)胞儀安裝和維護(hù)也很簡(jiǎn)單,,這一系統(tǒng)擁有自動(dòng)除污和清洗流路程序。當(dāng)關(guān)閉主機(jī)時(shí),,自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用清洗液清洗流路系統(tǒng),,然后再使之充滿鞘液。鞘液會(huì)保持在流路系統(tǒng)中,,直到下次開(kāi)機(jī),。在使用過(guò)程中,,如果需要啟動(dòng)清洗流程,那么點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)就可以了,。
而且現(xiàn)在,,如果購(gòu)買(mǎi)的機(jī)器出了問(wèn)題不能解決,Accuri還會(huì)在維修機(jī)器期間,,給用戶寄另外一臺(tái)機(jī)器來(lái)替換使用,,避免耽誤實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)然這臺(tái)機(jī)器也存在其缺點(diǎn),,首先C6流式細(xì)胞儀的軟件系統(tǒng)還在發(fā)展階段,,缺乏一些功能,比如其軟件系統(tǒng)由于圖形不能擴(kuò)展,,因此無(wú)法得到高質(zhì)量的圖像,。要解決這個(gè)問(wèn)題,可以采用第三方軟件,,比如FlowJo進(jìn)行編輯,。
另外C6流式細(xì)胞儀設(shè)計(jì)小巧靈便,這是其優(yōu)點(diǎn)也是其缺點(diǎn),,因?yàn)槿萘繂?wèn)題也限制了它可容納的激光源和檢測(cè)器的數(shù)量,。zui后這一儀器沖洗速度比同類型其它一些機(jī)器慢,因此如果樣品比較多,,可能比較費(fèi)時(shí)間。
Partec CyFlow Cube 6
德國(guó)Partec公司成立于1967年,,是流式細(xì)胞儀的制造*,,曾在1968年生產(chǎn)出了*臺(tái)商用流式細(xì)胞儀,憑借數(shù)十年的研制經(jīng)驗(yàn)和眾多流式分析的技術(shù),,Partec公司成為世界上的流式細(xì)胞儀制造商及供應(yīng)商,。
Partec公司生產(chǎn)的CyFlow系列流式細(xì)胞儀掌握了多項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù),也是世界上*升上太空的流式細(xì)胞儀,。其中Cube 6是CyFlow系列推出的新款流式細(xì)胞儀,,這款高性能,低成本的流式細(xì)胞儀適用于實(shí)驗(yàn)室常規(guī)研究分析,,可用于醫(yī)療保健,、微生物分析、工業(yè)農(nóng)業(yè)應(yīng)用等,。
CyFlow Cube 6是一種超小型流式細(xì)胞儀,,有兩種激光方式可選:Forward Scatter (FSC), Side Scatter (SSC)(光源有多個(gè)選擇),并配有4色熒光通道(FL1-FL4),。由于其高性能的UV LED選項(xiàng),,CyFlow Cube 6能進(jìn)行高分辨率DNA分析,。
Partec公司的Cube系列產(chǎn)品還具有一個(gè)重要的特點(diǎn),就是能隨著實(shí)驗(yàn)室研究?jī)?nèi)容的變化,,而擴(kuò)充其應(yīng)用范圍,。一般實(shí)驗(yàn)室隨著本身研究?jī)?nèi)容的發(fā)展,會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)分析需要,,Cube系列產(chǎn)品包含有不同的模塊選擇,,可以根據(jù)自身的需要選擇升級(jí)選項(xiàng)。
除此之外,,CyFlow Cube 6相對(duì)而言也比較便宜——美國(guó)本地價(jià)格為3.5萬(wàn)美元,,一些小型實(shí)驗(yàn)室或者預(yù)算有限制的實(shí)驗(yàn)室可以考慮下這一產(chǎn)品。
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密理博guava easyCyte系列產(chǎn)品(2009年密理博收購(gòu)Guava Technologies公司)有EasyCyte 5,、6和8三個(gè)成員,,這一系列機(jī)器是*利用微毛細(xì)管技術(shù)為核心的細(xì)胞分析平臺(tái),摒棄了傳統(tǒng)的鞘液流方式,,采用*的微毛細(xì)管液流(上樣)設(shè)計(jì),,因而不需要鞘液,減少樣本和樣本處理時(shí)間和試劑,。相關(guān)產(chǎn)品簡(jiǎn)單便捷,,zui基礎(chǔ)的EasyCyte 5就是一個(gè)簡(jiǎn)單單激光,能檢測(cè)三種顏色的機(jī)器,。
easyCyte系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)主要在于系統(tǒng)不需要鞘液,,這樣每8小時(shí)的廢液產(chǎn)生量不超過(guò)50ml。且上樣體系小,,每個(gè)test只需1000-10000個(gè)細(xì)胞,,減少樣本和樣本處理時(shí)間和試劑。Guava *的上樣系統(tǒng)預(yù)設(shè)了1塊96孔板與10個(gè)單樣品管(1.5ml或0.5ml tube)的位置,,使得高通量上樣與中低通量上樣可同時(shí)完成,,避免了從中低通量到高通量上樣時(shí)需要手動(dòng)切換所帶來(lái)的麻煩。
另外在一些應(yīng)用方面,,easyCyte操作簡(jiǎn)便,,比如細(xì)胞凋亡檢測(cè)實(shí)驗(yàn),采用類似Annexin V.標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)試劑盒的標(biāo)記物,,及其自帶的分析軟件模塊,,就能分析數(shù)據(jù)了。
獲得生物通2009年年度創(chuàng)新產(chǎn)品稱號(hào)的guava easyCyte™ 8HT細(xì)胞分析儀,,其軟件系統(tǒng)發(fā)展得更加完善,,在采訪過(guò)程中,我們了解到Guava設(shè)計(jì)了兩款智能化軟件控制,,以配合不同層次的需求,。guavaSuite就是一套為細(xì)胞凋亡研究的學(xué)者而設(shè)計(jì)的軟件,,包括了Annexin V, Tunel, Cell Cycle等經(jīng)典實(shí)驗(yàn),同時(shí)可以進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)和細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)的研究,。
這一軟件zui大的特點(diǎn)是預(yù)設(shè)了補(bǔ)償參數(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)K,,一鍵式完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取。Incyte軟件是為高通量數(shù)據(jù)分析度身定做的軟件,,通過(guò)Incyte HeapMap功能可同時(shí)顯示6*96個(gè)數(shù)據(jù)信息,,直觀化的信息顯示更有效地幫助學(xué)者做出快速準(zhǔn)確的判斷。另一方面,,Millipore地將并IC50/EC50的分析功能切入流式分析軟件中,,可通過(guò)一組凋亡數(shù)據(jù)獲得凋亡分析結(jié)果和IC50/EC502項(xiàng)結(jié)果。
除此之外,,easyCyte的系統(tǒng)和維護(hù)也是自動(dòng)化的,,這也就是說(shuō)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的研究人員也可以成功地操作這一機(jī)器。
另外一個(gè)方面,,佛羅里達(dá)大學(xué)流式細(xì)胞儀科技主任Neal Benson認(rèn)為,,從理論上說(shuō),微毛細(xì)管系統(tǒng)分析儀可能會(huì)比傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀更容易堵塞,,尤其是分析大微粒的時(shí)候,,這些微粒流動(dòng)的慢,可能會(huì)引起流動(dòng)微粒阻隔,。Benson表示他并不清楚Guava在實(shí)際操作上是否更容易出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,,而且他也承認(rèn)各種流式細(xì)胞儀都時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題。生物通編者特別為此咨詢過(guò)Millipore的技術(shù)專家,,專家表示Guava *的設(shè)計(jì)能有效解決這個(gè)問(wèn)題,,詳細(xì)的細(xì)節(jié)歡迎關(guān)注生物通后繼推出的技術(shù)解密報(bào)告。