1、流式细胞仪(流式细胞仪(Flow Cytometer)基础简介基础简介 中科院生物物理研究所 中国科学院蛋白质科学研究平台 2005年3月 刘春春 主要内容主要内容 流式细胞仪概要 流式细胞仪的工作原理 流式细胞仪测量的对象 什么是流式细胞仪什么是流式细胞仪 流式细胞仪实物流式细胞仪实物 BD FACSVantage BD-Calibur 流式细胞仪基本结构 FCMFCM的定义的定义 流式细胞仪是指,使细胞(或其他粒子)以单个方式依次高速通过激发光束,采集细胞被光照时产生的各种信号,对信号进行处理,幵对各参数进行关联分析的一种仪器。对比 流式细胞仪是一种特殊的显微镜 流式细胞仪 显微镜 流动的
2、细胞 静止的细胞样本 数量大 数量少 高速分选 样本难以再利用 细胞群体特征量分布 可以揭示细胞内部结构信息 流式细胞仪 蛋白胶 多参数 单参数 量化的分布 平均值 容易检测各个参数间的相关性 不容易 功能特点 (1)多参数定量分析每一个细胞;(2)细胞分选;高纯度:99%以上;可分析小于1/10000比例的稀有细胞群;单细胞克隆等。(3)高通量(分析分选)分析150,000个/秒 分选100,000个/秒 应用领域 疾病诊断 生物学基础研究 环境监测 海洋微生物研究 农业领域应用 等等 70年代美国为攻克癌症而建造。厂商:Becton-Dickson Coulter-Beckman DOCy
3、tomation 已成为一个几十亿美金的产业 流式细胞仪工作原理流式细胞仪工作原理 流体动力学聚焦 流动室 激光聚焦 液流与光源 探测光路聚焦 二色镜 1 2 3 带通滤波片 光电倍增管 激光束 细胞 收集透镜 前向散射光 侧向散射光,荧光 光信号分离,导向,各探测通道PMT接收幵转化为电信号。光信号收集 数据处理数据处理 FSC SSC FL1 FL2 FL3 对数对数 线性线性 线性线性 线性线性 对数对数 脉冲处理,模数转换 光信号 电信号 记录数据,显示结果(面积,峰高,宽度)流式细胞仪产生的信号流式细胞仪产生的信号 非荧光信号 颗粒度 细胞大小 散射光信号区分裂解后的外周血细胞群 荧
4、光信号 荧光染料被激发而发射的光信号。定量染色 荧光信号大小 被标记组分含量的定量 多荧光标记胞内多种组分,实现多参数测量 PIAnnexinV细胞凋亡检测 DNA含量-PI Annexin-V CD45 FITC(log)R1=单核细胞(CD14+ve)R2=淋巴细胞(CD45单核细胞)R3=中性粒细胞(CD45单核细胞)CD14 PE(log)前向散射光(linear)侧向散射光(linear)PEFITC荧光标记检测外周血裂解后细胞群 细胞分选 流式细胞仪的测量对象流式细胞仪的测量对象 大小 悬浮在溶液中的相互离散颗粒。大小范围:0.2uM-300uM。对象类型 细胞类型:(1)高等真核
5、细胞;(2)酵母;(3)细菌;(4)多细胞的聚集体,如胰岛等。非生命颗粒:细胞核、染色体、和其它细胞器以及乳化微球等。流式细胞仪能够检测的细胞属性和组分举例 1)不需染色:大小,胞浆颗粒度,细胞自发荧光,色素,细胞精确计数。2)需染色或标记:细胞组分:细胞膜:流动性,通透性,膜电位 细胞内离子:H+(可检测PH值),Na+,K+,Ca2+(结合的和 自由 的)。核酸:DNA含量,DNA成分,DNA合成,RNA,染色质结构等 总蛋白质 蛋白质分子间相互作用 抗原 细胞骨架成分 受体 功能属性:酶活性 细胞凋亡 细胞坏死 细胞活性 氢硫基 凝血素结合位点 药物动力学.经验之谈:凡细胞内能进行荧光标
6、记的成分或者某种变化,都可用流式细胞仪进行检测。G1 S phase G2 M G1 1 2 1 DNA含量 DNA 含量 细胞周期时相 G0/1 G2/M S 细胞数 细胞周期分析 Hoechst 33258(AT)Chromomycin A3 (GC)白血病患者 2 4 5 6 X 8 9-12 7 recip 9-22 13 14 15 16 17 Y 18 20 19 22 21 Ph 1/3 染色体组型测定 1 3 生物物理所现有流式细胞仪生物物理所现有流式细胞仪 型号:BD FACSVantage SE 参数:分析10,000个/秒,分选7,000个/秒;激光:488nm,UV;四色荧光通道。地点:1406 联系方式:电话64839306 或:64862503 电子邮件