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盘点 | 从头到脚扒一扒流式细胞仪

2021-5-3| 编辑: 小桔灯网| 查看: 183| 评论: 0|来源: 仪器信息网

摘要: 流式细胞仪想必对于各位仪粉儿来说并不陌生,它目前已普遍应用于免疫学、血液学等各个领域。今天小谱再带各位深入了解一下“流式细胞仪”的发展史以及一些相关信息。详情如下:(文末有小彩蛋哦!)流式细胞术( Flow ...


流式细胞仪想必对于各位仪粉儿来说并不陌生,它目前已普遍应用于免疫学、血液学等各个领域。今天小谱再带各位深入了解一下“流式细胞仪”的发展史以及一些相关信息。详情如下:(文末有小彩蛋哦!)

流式细胞术( Flow Cytometry,FCM)是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技本。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等的基础和临床研究的各个领域(如果读完文章您觉得还有那些想听的知识点小谱没有讲到,亦或是觉得小谱文章中有哪些观点您不太认同,欢迎您积极留言。)


01
“流式细胞仪”的前世今生

在20世纪30年代初, Caspersson和 Thorell 就开始研究细胞的计数。
1936年, Caspersson等将显微分光光度法引入细胞计数中。
1949年, Coulter提出在悬液中计数粒子的方法并获得专利。
1954年, Beirne和 Hutcheon发明光电粒子计数器。
1969年,发明第一台荧光细胞检测仪。
1972年,对细胞分选器进行新的改进。
1975年, Milstein和 Kohler发明单克隆抗体技术,进一步促进了流式细胞仪的发展。
从此,流式细胞仪进入了飞速发展的时代,很多公司相继推出各具特色的流式细胞仪并不断升级完善,使检测性能不断提高。

国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初,但受到当时科技发展和国内生产力的限制,而没有商业化的产品问世。至2010年起开始流式细胞仪的设计、研发和生产,迄今已推出了中国自主研发的具有绝对计数功能的从单激光至三激光甚至可同时分析高达13种荧光颜色的流式细胞分析仪Bricyte E6, Novo Cyte系列等。这些流式细胞仪不仅从性能上能够和国外仪器比肩,也有着自身的特色和优势。例如,具有对插拔滤光片、通道配置更改及升级简便、灵活,能够24管/40管及6/24/96x多孔板上样等功能。

进入21世纪,随着光电技术、计算机技术进一步发展,流式细胞仪已开始向模块化、经济型发展。其光学系统、检测器单元和电子系统更加集成化,并可按照使用要求进行灵活的调整和更换。临床型的仪器追求更加自动化的操作,包括自动样本处理及与LS的双向通讯等。
(以上内容摘录至网络)


02
“流式细胞仪”基本结构

流式细胞仪主要由四部分组成,它们是:流动室和液流系统;激光源和光学系统;光电管和检测系统;计算机和分析系统。


1. 流动室和液流系统

流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成,常用光学玻璃、石英等透明、稳定的材料制作。样品管贮放样品,单个细胞悬液在液流压力作用下从样品管射出;鞘液由鞘液管从四周流向喷孔,包围在样品外周后从喷嘴射出。为了保证液流是稳液,一般限制液流速度υ<10m/s。由于鞘液的作用,被检测细胞被限制在液流的轴线上。流动室上装有压电晶体,受到振荡信号可发生振动。


2. 激光源和光学系统

经特异荧光染色的细胞需要合适的光源照射激发才能发出荧光供收集检测。常用的光源有弧光灯和激光;激光器又以氩离子激光器为普遍,也有配和氪离子激光器或染料激光器。光源的选择主要根据被激发物质的激发光谱而定。


3. 光电管和检测系统

经荧光染色的细胞受合适的光激发后所产生的荧光是通过光电转换器转变成电信号而进行测量的。光电倍增管(PMT)最为常用。PMT的响应时间短,仅为ns数量级;光谱响应特性好,在200~900nm的光谱区,光量子产额都比较高。光电倍增管的增益从10到10可连续调节,因此对弱光测量十分有利。


4. 计算机和分析系统

经放大后的电信号被送往计算机分析器。多道的道数是和电信号的脉冲高度相对应的,也是和光信号的强弱相关的。对应道数年纵坐标通常代表发出该信号的细胞相对数目。多道分析器出来的信号再经模-数转换器输往微机处理器编成数据文件,或存贮于计算机的硬盘和软盘上,或存于仪器内以备调用。计算机的存贮容量较大,可存贮同一细胞的6~8个参数。存贮于计算机内的数据可以在实测后脱机重现,进行数据处理和分析,最后给出结果。除上述四个主要部分外,还备有电源及压缩气体等附加装置。


03
“流式细胞仪”调试和使用


1. 调试和校准

流式细胞仪在使用前,甚至在使用过程中都要精心进行调试,以保证工作的可靠性和最佳性。调试的项目主要是激光强度、液流速度和测量区的光路等。

激光强度:除调整反射镜的角度以调整到所需波长的激光出光外,还要结合显示屏上的光谱曲线使激光的强度输出为最大。

液流速度:可通过操作台数字显示监督,调节 气体压力大小以获得稳定的液流速度。

测量区光路调节:这是调试工作的关键。需要保证在测量区的液流、激光束、90散射测量光电系统垂直正交,而且交点较小。一般可在用标准荧光微球等校准中完成。


2. 仪器的操作和使用

①打开电源,对系统进行预热

②打开气体阈,调节压力,获得适宜的液流速度;开启光源冷却系统

③在样品管中加入去离子水冲洗液流的喷嘴系统;

④利用校准标准样品,调整仪器,使在激光功率、光电倍增管电压、放大器电路增益调定的基础上,0和90散射的荧光强度最强,并要求变异系数为最小;

选定流速、测量细胞数、测量参数等,在同样的工作条件下测量样品和对照样品;同时选择计算机屏上数据的显示方式,从而能直观掌握测量进程;

⑥样品测量完毕后,再用去离子水冲洗液流系统

⑦因为实验数据已存入计算机硬盘(有的机器还备有光盘系统,存贮量更大),因此可关闭气体、测量装置,而单独使用计算机进行数据处理;

⑧将所需结果打印出来。


04
“流式细胞仪”的常见品牌


到了这里,相信各位已经对‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍流式细胞仪有很深的了解。如今,关于流式细胞仪都有哪些呢?最受关注的又是哪些呢?(以下品牌不分先后哦~)


A. BD



产品: 

BD FACSCanto II流式细胞仪


B. 安捷伦



产品: 

Agilent NovoCyte 流式细胞仪

Agilent NovoCyte Quanteon 流式细胞仪等


▲ Agilent NovoCyte Quanteon 流式细胞仪


C. Invitrogen



产品: 

Attune NxT流式细胞仪等


 Attune NxT流式细胞仪


D. Luminex路明克斯



产品: 

Guava® easyCyte™微毛细管流式细胞仪

Amnis ImageStream X Mk II 量化成像流式细胞仪等


▲ Guava® easyCyte™微毛细管流式细胞仪


E. 伯乐

产品: 

伯乐流式细胞仪ZE5

伯乐流式细胞分选仪S3e等


伯乐流式细胞仪ZE5


F. SONY



产品: 

Sony ID7000全光谱流式细胞分析仪

 Sony ID7000全光谱流式细胞分析仪


G. Cytek



产品: 

Cytek NL-CLC 全光谱流式细胞仪

Cytek Northern Lights 全光谱流式细胞仪

Cytek Aurora 全光谱流式细胞仪等


 Cytek NL-CLC 全光谱流式细胞仪


H. 德国美天旎



产品: 

MACSQuant® 流式细胞仪

美天旎MACSQuant® X高通量流式细胞仪等

 MACSQuant® 流式细胞仪



I. 富鲁达



产品: 

Helios® 质谱流式细胞仪系统等

▲Helios® 质谱流式细胞仪系统

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