应用简介

流式细胞技术(flowcytometry,FCM)是利用流式细胞仪进行的一种单细胞定分析和分选技术。流式细胞术是单克隆抗体及免疫细胞化学技术、激光和电子计算机科学等高度发展及综合利用的高技术产物。

技术原理

流式细胞仪使悬浮在液体中分散的经荧光标记的细胞或微粒逐个通过样品池，同时由荧光探测器捕获荧光信号并转换成分别代表前向散射角、侧向散射角和不同荧光强度的电脉冲信号，经计算机处理形成相应的点图，直方图和加三维结构图像进行分析。用于FCM的样本是单细胞悬液，可以是血液、悬浮细胞培养液、各种体液、新鲜实体瘤的单细胞悬液以及石蜡包理组织的单细胞悬液等。

服务内容

1、细胞表面分子的检测与分析;

2、细胞内或细胞核内抗原检测与分析,如胞内细胞因子、调节性T细胞(Treg，CD4+CD25+Foxp3+);

3、细胞凋亡的检测与分析-一如PI单染法、Annexin-V-PI复染法、末端转移酶标记技术(TUNEL)、细胞周期特异性细胞凋亡的检测(PI-Annexin-V，PA法);

4、DNA含量检测与细胞周期的分析一如药物对细胞周期的影响、流式细胞核型分析;

5、细胞增殖的检测与分析

整体流程概述

该流程图展示了基于液滴分选原理的流式细胞分选技术核心步骤，通过“液流形成-液滴断裂-电荷分选”的自动化过程，实现目标细胞的精准分离。流程呈树状结构，包含3个关键阶段和2条分选路径，适用于单细胞分离、稀有细胞筛选等实验场景。

分步骤详细描述

1. 液流柱形成与震荡断裂

   • 细胞悬液处理：将待分选细胞悬液通过鞘液包裹，在压力作用下形成稳定的单细胞液流柱（确保细胞逐个通过检测区）。
   • 机械震荡断裂：流动室在高频机械振动（约20-30 kHz）作用下，将连续液流柱断裂为均匀的单分散液滴（每个液滴含0-1个细胞），为后续分选做准备。

2. 液滴电荷标记与分选决策

   • 细胞识别与信号触发：液滴通过激光检测区时，根据预设的细胞特征（如荧光标记、大小、 granularity）识别目标细胞。
   • 电荷分配机制：
     • 含所需细胞的液滴：检测到目标细胞后，系统对液滴施加电荷（正电荷或负电荷）；
     • 空白液滴/非所需细胞：不施加电荷，直接进入废液通道。

3. 静电偏转与收集

   • 电场偏转分离：带电液滴进入高压静电场后，根据电荷性质（正/负）发生横向偏转，落入两侧的收集管；
   • 废液排除：不带电荷的液滴（含非目标细胞或空白液滴）沿直线运动，进入中央废液桶。

技术原理与逻辑关系

• 物理操控核心：利用流体力学（鞘液聚焦形成单细胞液流）和静电学（电荷偏转）原理，实现细胞的无接触式分离。
• 分选决策逻辑：
  • 二分岔路径：通过“充电/不充电”的二进制决策，将液滴分为“目标细胞”和“非目标细胞”两类；
  • 高效性保障：液滴断裂频率与电荷施加精准同步（约每秒数万滴），确保分选速度（可达10^4 cells/秒）与纯度（通常>95%）。

流式细胞分选仪基本原理

技术特点

1、少量细胞分选时，流式细胞分选 度高(99%以上)，速度快。目前，先进的流式细胞仪的分选速度可达25000个细胞/秒以上，比传统的分选速度提高了很多倍，原来需要一天的工作现在只需要几小时就能完成。不过流式细胞仪分离细胞的量还是有一定的限制，一次分离的 合理量约为108个细胞。如果细胞量超过109个，则需要耗费10小时以上，分选后细胞的活力会受到很大的影响，

2、可以同时进行多个Marker分选，正选负选同时进行。以前的流式细胞仪只能给液滴充上正电荷或负电荷，因此在电场中只能向左或向右偏转，即两路分选。现在的仪器可以给液滴充以不同的电量，从而调整液滴的偏转角度，实现多路分选。BD的FACSAria流式细胞仪就可以进行四路分选。

3、不仅 于表面抗原，流式细胞仪可以根据任何能检测到的发光度(如细胞体积)或荧光(如DNA、RNA或蛋白含，酶活性，特异抗原)散射度差异来分离细胞。如果能保证流式细胞仪的无菌状态，那么分选后的细胞还可以进行培养或其他分析。

4、如果只是偶尔做几次细胞分选的话，用流式分选还是比较划算的，只需要准备样品和抗体，交纳一定的仪器使用费即可，不需要购买配套的设备。