1、1934年,Moldavan使悬浮的红细胞从一个毛细玻璃管中流过,每个通过的细胞可被一个光电装置记录下来。这就是流式细胞仪的雏形。
2、1965年,Kamentsky用紫外吸收和可见光散射两个参数同时测量未染色细胞,给出细胞中核酸的含量和细胞大小。奠定了多参数流式细胞测量的基础。
3、1967年,Van Dilla和Los Alamos采用了层流流动室和氩激光器,开发出了液流束、照明光轴、检测系统三者相互垂直的流式细胞仪。这成为目前各种流式细胞仪的基础。
4、1969年,Fulwyler利用静电墨水喷射液滴偏转技术,建立了流式细胞分选术。Ehrlich和Wheeless利用飞点扫描技术和缝扫描技术使零分辨率的流式细胞仪变成了低分辨率的流式细胞仪。
5、20世纪70年代,随着Kohler和Milstein成功提出了单克隆抗体技术和荧光标记技术,为特异研究和分析细胞奠定了良好的基础。
6、1973年,美国BD公司和美国斯坦福大学合作,研制开发并生产了世界上第一台商用流式细胞仪FACS I。
7、20世纪80年代,流式细胞仪的数据采集、存储、显示、分析日趋完善,随着样品制备方法的增加,新的荧光染料和细胞标记物的出现,使流式细胞仪的应用范围逐渐扩大。
8、20世纪90年代,与之配套的标本制备仪和自动进样器的问世,以及适合临床应用的单克隆抗体的增加,使流式细胞仪逐渐从科研单位进入医院的中心实验室和检验科,成为现代化的临床检验仪器的一部分。
流式细胞仪是进行流式细胞分析的仪器,集电子、计算机、激光、流体理论于一体,被誉为试验室的“CT”。
流式细胞术(Flow CytoMeter, FCM)是一种在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测手段;
它可高速分析上万个细胞,并能同时从一个细胞中测得多个参数,与传统荧光镜检查相比;
具有速度快、精度高、准确性好等优点,成为当代zui先进的细胞定量分析技术。
工作原理
将待测细胞染色后制成单细胞悬液。
用一定压力将待测样品压入流动室,不含细胞的磷酸缓冲液在高压下从鞘液管喷出,鞘液管入口方向与待测样品流成一定角度;
这样,鞘液就能够包绕着样品高速流动,组成一个圆形的流束,待测细胞在鞘液的包被下单行排列,依次通过检测区域。
流式细胞仪通常以激光作为发光源。
经过聚焦整形后的光束,垂直照射在样品流上,被荧光染色的细胞在激光束的照射下,产生散射光和激发荧光。
这两种信号同时被前向光电二极管和90°方向的光电倍增管接收。
光散射信号在前向小角度进行检测,这种信号基本上反映了细胞体积的大小;荧光信号的接受方向与激光束垂直;
经过一系列双色性反射镜和带通滤光片的分离,形成多个不同波长的荧光信号。
这些荧光信号的强度代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度;
经光电倍增管接收后可转换为电信号,再通过A/D转换器,将连续的电信号转换为可被计算机识别的数字信号。
计算机把所测量到的各种信号进行计算机处理,将分析结果显示在计算机屏幕上,液可以打印出来;
还可以数据文件的形式存储在硬盘上以备日后的查询或进一步分析。
检测数据的显示视测量参数的不同由多种形式可供选择。
单参数数据以直方图的形式表达,其X轴为测量强度,Y轴为细胞数目。
一般来说,流式细胞仪坐标轴的分辨率有512或1024通道数,这视其模数转换器的分辨率而定。
对于双参数或多参数数据,既可以单独显示每个参数的直方图;
也可以选择二维的三点图、等高线图、灰度图或三维立体视图。
细胞的分选是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。
在流动室的喷口上配有一个超高频电晶体,充电后振动;
使喷出的液流断裂为均匀的液滴,待测定细胞就分散在这些液滴之中。
将这些液滴充以正负不同的电荷,当液滴流经带有几千伏特的偏转板时;
在高压电场的作用下偏转,落入各自的收集容器中,不予充电的液滴落入中间的废液容器,从而实现细胞的分离。
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