流式细胞术
什么是流式细胞术？
流式细胞术使用激光对不同类型的细胞和其他生物颗粒进行计数或分类。 例如，当您在医生那里检查血细胞计数时，其分析工作就是通过流式细胞术完成的。 流式细胞术还用于研究、制药，甚至养牛业。
流式细胞术是一种根据细胞可以被光学方式测量的特点，对细胞、精子和其他小型生物体进行非破坏性分析、计数和/或分类的方法。 这包括通常使用称为流体动力学聚焦的流动方法，迫使细胞排成一列纵队通过流动池。
在所谓的相互作用区，细胞随后由一系列单个或多个聚焦激光束进行检查。 （请参阅下图。） 由此产生的散射和（斯托克斯位移）荧光由光学器件收集，并由滤光片分离成离散的波长段。 然后使用光电探测器测量每个波段中的光强。
在研究和临床实验室的血细胞分析应用中，细胞首先使用多种荧光标记物（荧光染料）进行处理。 这些荧光标记物是使用抗体生物化学进行设计的，因此它们只粘附在细胞外部的特定抗原（通常是蛋白质）上。 在某些应用中，DNA 等细胞内物质也可以通过某种方式进行荧光标记。 当每个标记的细胞通过相互作用区时，通常可以通过多变量参数分析，使用波长带中的相对强度分析将群体计数为不同参数的函数。 此外，还可以测量关键角度的散射，以确定有关细胞形状的信息。
术语“多参数流式细胞仪”是指能够分析数十种不同参数的计数分析仪器。 这需要使用多种不同的激光波长。 传统的流式血细胞仪通常使用四种不同的激光波长： 405 nm、488 nm 和 640 nm，可选 561 nm。但一些更复杂的多参数仪器可能会使用多达 10 种不同的激光。 这些仪器越来越多地包括一个或多个紫外线波长，以将仪器带宽扩展到可见光谱之外，从而增加参数的总数。 在检测方面，其中一些仪器甚至可以包含 100 多个单独的光电探测器。
一个主要趋势： 传统和多参数仪器的制造商越来越依赖多波长激光引擎，这些引擎将多个激光器、聚焦光学器件和控制电子装置集成在一个紧凑的密封包装中。 这不仅简化了组装和校准仪器的任务，还增加了稳定性，延长了维修时间间隔。
图 2：使用流式细胞术分选细胞。 根据细胞、精子或其他目标的荧光和/或散射特征做为指导，利用静电偏转对特定细胞进行收集。
对于一些研究应用，如肿瘤学、免疫学和药物检测，流式细胞术也可以用于细胞分选，即选择性地收集目标类型的细胞，同时丢弃所有其他细胞。 在分选仪器中，流体在到达相互作用区之前先通过喷嘴，以确保细胞单独保持在微小的液滴中，这些液滴会从喷嘴中拾取少量静电荷。 然后，根据仪器计算机记录的细胞类型，激活静电板电极以产生一个电场，该电场将带电的液滴偏转到收集管中。
流式细胞术分选也用于畜牧业和养鱼业。 在畜牧业中，牛的精子按性别分类： 奶牛偏好雌性精子，肉牛偏好雄性精子。 在这里，“错误”性别的精子被另一束激光束摧毁。 在养殖转基因鱼时，可以对鱼卵进行分选，以确保只饲养不育的成年鱼，从而消除任何逃逸的鱼污染本地鱼类基因库的风险。