流式细胞仪的构造与原理

流式细胞仪 (flow cytometer，FCM)是进行流式细胞分析的仪器，它集电子技术、计算机技术、激光技术、流体理论、细胞荧光化学技术及单克隆抗体技术于一体，被誉为实验室的“CT”。

流式细胞术则是一种在功能水平上对单个细胞或其他生物粒子进行多参数、快速的定量分析和分选的检测技术，它可以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，具有速度快、精度高、准确性好的优点，是当代最先进的细胞定量分析技术。自1969年第1台流式细胞仪 问世，流式细胞术已经发展成为日益完善的细胞分选和分析技术。

FCM仪器分为2大类：一类为台式机，其特点为仪器光路调节系统固定，自动化程度高;另一类为大型机，其特点为可快速将所感兴趣的细胞分选出来，并且可将单个或指定的细胞分选到特定的培养孔或培养板上，同时可选配多种波长和类型的激光头，进行更为广泛的科学研究领域。

FCM的结构一般可分为5部分：①流动室及液流驱动系统;②激光光源及光速形成系统;③光学系统;④信号检测与存储、显示、分析系统;⑤细胞分选系统。

流式细胞仪 的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人流动室，同时，不含细胞的磷酸缓冲液在高压下从鞘液管喷出，鞘液管人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，产生散射光信号和荧光信号。

1、散射光信号分为前向角散射光信号(FSC)和与激光束成90°收集的侧向角—散射光信号(SSC)。FSC基本上反映细胞体积的大小，通常在FCM检测作为阈值来排除样品中的各种碎片及鞘液中的小颗粒;SSC主要反映细胞的颗粒特性，可以区分淋巴细胞、单核细胞及粒细胞。

2、荧光信号主要代表了所测细胞膜表面抗原 的强度或其核内物质的浓度，荧光信号在被检测前还需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。

上述信号同时被前向光电二极管和90°方向的光电倍增管接收，并经光电倍增管接收后转换为电信号，再通过模/数转换器，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。

FCM检测数据的显示，视测量参数的不同有多种形式可供选择。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，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。

荧光信号散射光信号检测模式

流式细胞仪的细胞分选功能是通过分离含有单个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，不予充电的液滴落人中间的废液容器，从而实现细胞的分离。