流式细胞仪的构造工作原理及数据分析.pptVIP

流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析;流式细胞术（flow cytometery, FCM）是20世纪70年月进展起来的一种可以快速、精准、客观，可同时检测单个微粒（通常是细胞）的多项特性，并加以定量的技术，并且可以对特定群体加以分选。;讨论对象为生物颗粒，如各种细胞、微生物及人工合成微球等 讨论的微粒特性包括多种物理及生物学特征，并加以定量。 ;流式细胞仪是一种集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、电子计算机以及细胞荧光化学技术为一体的新型高科技仪器。;流式细胞仪的特点;其结构一般分为5部分：流淌室及液流驱动系统；激光光源及光束形成系统；光学系统；信号检测、存储、显示分析系统；细胞分选系统。 ;（一）流淌室与液流驱动系统; 流淌室是仪器核心部件，被测样品在此与激光相交。流淌室由石英玻璃钢制成，并在石英玻璃中央开一个孔径为430μm×180μm的长方形孔，供细胞单个流过，检测区在该孔的中心，这种流淌室的光学特性良好，流速较慢，因而细胞受照时间长，可收集的细胞信号光通量大，配上广角收集透镜，可获得很高的检测灵敏度和测量精度。; 流淌室内布满了鞘液，鞘液的作用是将样品流环包，鞘液流是一种稳定的液体流淌，鞘液以匀速运动流过流淌室，在整个系统运行中流速是不变的，样品流在鞘液的环包下形成流体力学聚焦，使样品流不会脱离液流的轴线方向，并且保证每个细胞通过激光照耀区的时间相等，从而得到精准的细胞荧光信息。;流式细胞仪的流淌室和液流驱动系统;;(二)激光光源与光束形成系统;目前台式机FCM，大多采纳氩离子气体激光器。激光(laser)是—种相干光源，它能供应单波长、高强度及稳定性高的光照，是细胞微弱荧光快速分析的抱负光源。由于细胞快速流淌，每个细胞经过光照区的时间仅为1μs左右，每个细胞所携带荧光物质被激发出的荧光信号强弱，与被照耀的时间和激发光的强度有关，因此细胞需要足够的光照强度。 ;激光光束在达到流淌室前，先经过透镜将其聚焦，形成几何尺寸约为22μm×66μm，即短轴稍大于细胞直径的光斑。这种椭圆形光斑激光能量分布属正态分布，为保证样品中细胞受到的光照强度全??，须将样本流与激光束正交，且相交于激光能量分布峰值处。;;(三) 光学系统;流式细胞仪的光学系统 ;FCM的光学系统是由若干组透镜、滤光片、小孔组成， 主要光学原件是滤光片，主要分成3类：长通滤片(long-pass filter，LP)、短通滤片(short-pass filtr，SP)及带通滤片(band-pass filter，BP)。 它们分别将不同波长的荧光信号送到不同的电子探测器 ;;;(四) 信号检测与分析系统;1．散射光信号：;前向角散射光（FSC, Forward Scatter） 细胞相对大小及其表面积 侧向角散射（SSC, Side Scatter） 细胞粒度及细胞内相对简洁性;(1)前向角散射：前向角散射与被测细胞的大小有关，精准地说，它与细胞直径的平方值亲密相关。通常在FCM应用中，选取FSC作阈值，来排解样品中的各种碎片及鞘液中的小颗粒，以避开对被测细胞的干扰。;(2)侧向角散射：侧向角散射是指与激光束正交90°方向的散射光信号，侧向散射光对细胞膜、胞质、核膜的折射率更为敏感，可供应有关细胞内精细结构和颗粒性质的信息。 ;2．荧光信号 ;(1)荧光信号的线性测量与对数测量 ;细胞DNA含量、RNA含量、总蛋白质含量等的测量一般选用线性放大测量。 在细胞膜表面抗原等的检测时，细胞膜表面抗原的分布有时要相差几十倍，甚至几万倍。如用线性放大器，将无法在一张图上清楚地将细胞阳性群、阴性群同时显示出来通常使用对数放大器，如果原来输出是1，当输入增大到原来的10倍时，输出为2；当输入增大到原来的100倍时，输出为3等。 ;(2)荧光信号的面积和宽度 ;(3)光谱重叠的校正 ;(五) FCM测量数据的的存储、显示和分析;流式细胞仪数据分析;单参数直方图 每一个细胞单参数的测量数据可整理成分布统计，以分布直方图(distribution histogram)来显示。在图中，横坐标表示荧光信号或散射光信号相对强度的值，其单位是道数，横坐标可以是线性的，也可以是对数的，纵坐标一般是细胞数 ;DNA含量直方图和抗原表达直方图 ;双参数数据的显示 双参数数据的显示是用于表达来自同一细胞两个参数与细胞数量的关系，常用的表达方法有二维点图(dot plot)、等高线图(contour plot)、二维密度图(density plot)。在二维图中，x坐标为某细胞一个参数的数值，而Y坐标为该细胞另一参数的数值。从双参数图形中可以将各细胞亚群区分开，同时可获得细胞相关的重要信息。 ;外周全血细胞散射光双参数点图（红细胞溶解后）;双色荧光标记细胞