流式細胞儀可用于檢測細胞特征，包括細胞大小,、細胞數量,、細胞周期和細胞表型分析等。該技術可為研究人員提供單個細胞的高度特異性信息,。從表達綠色熒光蛋白的細胞系到來源于組織的異質細胞群體,，都是典型的流式樣品類型。實現高效流式細胞分析的關鍵要求是將樣品制備成單細胞懸液,，從而確保每個細胞都能進行數據分析,。

流式細胞術簡介

流式細胞術是一種常用的細胞分析技術，它在20世紀50年代被用于檢測細胞的體積,，可在細胞隨快速流動的液流直線通過流動室時進行檢測,。從那時起，許多工程師和研究人員不斷創(chuàng)新,，最終帶來了現代流式細胞儀,，利用流式細胞儀，溶液中的細胞以每秒10,000個細胞（或更多）的速度通過儀器的激光檢測區(qū),，進而對細胞進行檢測和分析,。如今的流式細胞儀可檢測更多的熒光參數（從1或2至最多60個左右），利用不同顏色的熒光染料可同時檢測同一個細胞上的所有這些參數,。流式細胞儀運行速度快且具有單細胞水平檢測能力,，能夠快速分析和鑒定數百萬個細胞，并為細胞生物學家提供大量統(tǒng)計學數據,，,，但無法獲得顯微鏡可提供的形態(tài)特征和亞細胞定位信息?？茖W,，就像生活一樣，一切均在于權衡取舍,！請參見表1流式細胞術和顯微鏡技術的對比,。

表 1.流式細胞術和熒光顯微成像作為細胞分析技術的對比。

流式細胞術的潛在應用

流式細胞術的潛在應用非常多,，包括檢測和測量：

· 蛋白質表達 - 遍及所有細胞,，包括細胞核內

· 蛋白質轉譯后修飾 - 包括剪切和磷酸化蛋白質

· RNA - 包括IncRNA、 miRNA和mRNA轉錄物

· 細胞健康狀態(tài) - 從存活率到晚期凋亡或程序化細胞死亡

· 細胞周期狀態(tài) - 是評估細胞處于G0/G1期、S期,、G2期或多倍體狀態(tài)的強大工具,，包括分析細胞凋亡和活化

· 鑒定和表征異質樣本中的不同細胞亞群 - 包括區(qū)分中樞效應記憶細胞和耗竭T細胞或調節(jié)性T細胞

分選用流式細胞儀還可以分選細胞并回收細胞亞群以用于后續(xù)實驗。這種專業(yè)流式細胞儀又被稱為熒光激活細胞分選儀（FACS）,，這一術語有時會與“流式細胞儀”混淆,。然而，這種用法是錯誤的,。流式細胞儀是不能進行細胞分選的分析儀器,。細胞分選儀利用與流式細胞儀相似的流體學和熒光成分，但是能夠將異質樣品中的特定細胞群體轉移到獨立試管中,，這通常是基于特定的熒光標記特性,。如果是在無菌條件下進行收集，則這些細胞可用于進一步的培養(yǎng),、操作和研究,。

流式細胞術工作原理概述

流式細胞儀的三個主要元件是流體學、光學和電子學系統(tǒng)（圖1）,。

l 流式細胞儀的流體系統(tǒng)負責將樣品從樣品管轉移到流動池,。一旦通過流動池（并通過激光束），樣品將被分選出來（在細胞分選儀中）或移到廢液中,。

l 光學系統(tǒng)的元件包括激發(fā)光源,、透鏡和濾光片（用于收集和移動儀器周圍的光）以及用于產生光電流的檢測系統(tǒng)。

l 電子系統(tǒng)是流式細胞儀的大腦,。在這里,，來自檢測器的光電流經過數字化、處理和保存,，以用于后續(xù)分析,。

圖 1.流式細胞儀三大主要元件示意圖。

樣品上樣到儀器

典型的實驗從單細胞懸浮液中的熒光標記細胞開始,，但是可以使用任何顆粒類型的樣品,。將樣品置于流式細胞儀上，樣品被吸到儀器中,，細胞懸浮在一種被稱為鞘液的生理緩沖液,。流體系統(tǒng)（管道、泵和閥）將初始樣品懸浮液排列成單列細胞流（圖2）,，并使細胞通過流式細胞儀以進行分析,。

圖 2.流式細胞儀的流體學。流動池（也稱為流式小室）使樣品中的細胞（顆粒）排成一列,。這是單細胞分析的關鍵步驟,。

激光檢測點

細胞與激光發(fā)生相互作用的地方稱為激光檢測點（圖3）,。您也可能聽過它的另一個名字“激光攔截”。這是熒光檢測發(fā)生的地方,。當激光束照射到單個細胞時,，一些光會撞到細胞內的物理結構,，導致光線散射,。這種光散射可被測量，并且與相對細胞大小和細胞內的結構相關,。這些測量稱為前向角散射（FSC）和側角散射（SSC）,，取決于收集光的位置相對于激光路徑的角度。幾乎同時,，來自激光器的光激發(fā)與細胞相關的所有熒光團,，產生熒光發(fā)射。所有這些光被檢測器收集并通過流式細胞儀的電子元件進行處理,。通過激光檢測點之后,，流體系統(tǒng)會將不需要的細胞輸送到廢液桶中。在細胞分選儀中,，細胞將在激光檢測點被分選和輸送到收集管中,，以供后續(xù)實驗使用。

圖 3.激光檢測點,。在流式細胞儀內,，當顆粒一個一個流過激光器前方時，激光束照射到獨立顆粒的地方稱為激光檢測點,。

總結

流式細胞術是一種強大的工具,，適用于從表型分析到細胞健康狀態(tài)和存活率的各種細胞分析應用。

流式細胞術的兩大優(yōu)點是能夠測定同一樣品上的大量參數（2-30個或更多）,，以及能夠在幾秒內收集數百萬個細胞的信息,。

流式細胞儀有3個主要組成部分，即流體學,、光學和電子學系統(tǒng),，它們共同構成了完整的細胞分析系統(tǒng)（圖4）。

圖 4.流式細胞儀的工作元件,。

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