流式细胞仪的发展历史及其原理与应用进展

一、什么是流式细胞术：

流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)，是七十年代发展起来的高科学技术,它集计算机技术、激光技术、流体力学、细胞化学、细胞免疫学于一体, 同时具有分析和分选细胞功能。它不仅可测量细胞大小、内部颗粒的性状,还可检测细胞表面和细胞浆抗原、细胞内DNA、RNA含量等,在血液学、免疫学、肿瘤学、药物学、分子生物学等学科广泛应用。

二、什么是流式细胞仪：

流式细胞仪(FCM)是集单克隆抗体、荧光化学、激光、计算机等高技术发展起来的一种先进仪器。

三、流式细胞仪的应用领域：

流式细胞仪是仪器设备中的生物器械，属于分子生物范畴。

流式细胞仪，已广泛应用于：免疫学、生物化学、生物学、肿瘤学以及血液学等方面的研究和临床常规工作。

具体的说：

(1)免疫学用于：研究细胞周期或DNA倍体与细胞表面受体及抗原表达的关系;

进行免疫活性细胞的分型与纯化;

分析淋巴细胞亚群与疾病的关系;

免疫缺陷病如艾滋病的诊断;

器官移植后的免疫学监测等。

(2)生物学中的细胞生物学：

A、用于定量分析细胞周期并分选不同细胞周期时相的细胞;

B、分析生物大分子如DNA、RNA、抗原、癌基因表达产物等物质与细胞增殖周期的关系，进行染色体核型分析，并可纯化X或Y染色体。

(3)肿瘤学：

A、DNA倍体含量测定是鉴别良、恶性肿瘤的特异指标。

B、DNA倍体测定技术，对白血病、淋巴瘤及肺癌、膀胱癌、前列腺癌等多种实体瘤细胞进行探测。

C、用单克降抗体技术清除血液中的肿瘤细胞。

(4)血液学：

A、血液细胞的分类、分型，造血细胞分化的研究，血细胞中各种酶的定量分析，如过氧化物酶、非特异性酯酶等;

B、用NBT及DNA双染色法可研究白血病细胞分化成熟与细胞增殖周期变化的关

系，检测母体血液中Rh( )或抗D抗原阳性细胞，以了解胎儿是否可能因Rh血型

不合而发生严重溶血;

C、检测血液中循环免疫复合物可以诊断自身免疫性疾病，如红斑狼疮等。

(5)药物学：

检测药物在细胞中的分布，研究药的作用机制，亦可用于筛选新药，如化疗药物对肿瘤的凋亡机制，可通过测DNA凋亡峰，Bcl-2凋亡调节蛋白等。

四、流式细胞仪的构成及原理：

(1)流动室及液流驱动系统

流动室是流式细胞仪的核心部件，由石英玻璃制成。

(2)激光光源及光束形成系统

流式细胞仪可配备一根或多根激光管，常用的激光管是氩离子气体激光管，它的发射光波长488ηm,此外可配备氦氖离子气体激光管(波长633ηm)和/或紫外激光管。

(3)光学系统

流式细胞仪的光学系统由若干组透镜、小孔、滤光片组成，大致可分为流动室前和流动室后两组。

(4)信号检测与存储、显示、分析系统

(5)细胞分选系统。

五、流式细胞仪的实验方法简介：

流式细胞仪技术，主要是测量群体中单个细胞经适当染色后其成分所发出的散射光和荧光，经染色的细胞在悬液中以单行流过高强度光源的焦点，当每个细胞经过焦点时，发出一束散射光/或荧光。它们经过过滤及光镜系统收集到达一个光电检测器(光电倍增管或一个固态装置)，光检测器把散射光定量转化成电信号，经数字转换器进行数字化后而成整数，然后进行电子存储，以后数据可以调出显示和进行分析。