细胞实验常用技术 流式细胞术

2023-10-26 09:48:40 字數 2299 閱讀 1289

流式细胞仪(flow cytometry,fcm)是对不同单个细胞进行多种参数分析的有力工具,它可以进行一系列的应用,包括免疫分型,倍体分析,细胞计数和gfp表达分析等。它允许每秒钟有数千个细胞流经激光束,然后捕获每个细胞穿过激光束时发射的光信号。通过流式细胞软件进行统计学分析,可以得到细胞大小,复杂性,表型和健康程度等细胞学参数特征。

工作原理:流式细胞仪由液流系统(将细胞运送到检测位点,然后运送至废液)、激光系统(激发散色光和荧光的**)光学系统(收集和传导光线)、检测系统(检测光线信号)、电子设备和计算机系统(将检测系统检测到的光信号转化为数字信号,并进行必要的分析)组成,检测位点是流式细胞仪的核心部件,在这里激光束和样品进行交汇,然后光学系统收集样品产生的散色光和荧光。

样品是如何运送至激光束的?

检测点每次只能通过单个细胞。大多数流式细胞仪通过向流动的鞘液中注射包含细胞的样品液流,在这里样品液流被压缩到一个细胞直径大小的孔径中,这个过程称为流体动力学聚焦。(事实上,流式细胞仪能自动适应三个数量级左右的细胞大小变化,多数情况下,流式细胞仪能够检测1-15微米直径的细胞,通过使用一些专门系统能检测的范围要超过这一区间。)

当单个细胞通过激光束时,将会在各个角度上发生折射或散射,前向角(forward scatter)散射指的是在激光束正方向发生散射的这部分光线,散射程度与细胞大小成正比。因此这个数据可以代表细胞大小。

散射光照是由检测器来检测的,它将散射光强度转化为电压,在大多数流式细胞仪中,在检测器前方有一个遮挡栏,能防止激光束直接照射到检测器上,当细胞通过激光束时,只有散射到遮挡栏以外的光线,才能被检测器检测到,这些散射光信号,随后被转化为电压脉冲,由于小细胞会产生较小的前向角散射信号,大细胞会产生较大的前向角散射信号,因此电压脉冲信号大小与细胞大小成正比。

对于侧向角散射光(side scatter),当细胞通过激光束时,会在各个角度产生散射,大角度的散射如侧向散射,是由细胞内部颗粒度与结构复杂度导致的,这些侧向角散射光由一套透镜系统聚集起来,通过一个单独的检测器来收集,通常位于激光束的90°位置。

接下来是细胞的另一个关键参数—荧光。荧光基团受到激发后,跃迁到较高的能量状态,这个状态不稳定,随后通过发射光线恢复至基础状态,不同的荧光基团有不同的激发态,因此发出的荧光波长也不相同。流式细胞术中常用的方法是使用荧光染料标记抗体,带有荧光染料的抗体与细胞表面或者胞内的特异性抗原结合,当激光照射到荧光基团时,荧光信号被激发,并被流式细胞仪检测到。

荧光信号是如何被收集起来的呢?

当荧光标记的细胞通过激光束时,发出的荧光信号通过侧向散射的相同光路,进入荧光检测系统,当光线进入这一光路后,会通过一系列滤光片和反光镜,这些特定波长范围的光线,就能进入特定的检测器中了。荧光信号与前向角散射光信号和侧向角散射光信号通过一样的方式进行收集,一些细胞的亮度要大于其他细胞,其收集到的电压脉冲也相应更大。

双色荧光实验怎么做?

先看两种荧光基团光谱是否兼容,一般情况下,alexa fluor488和pe的组合比较常用,488纳米激光光源是它们的高效激发光源,488激光照射后,它们的发射光峰相距足够远,因此可以分开收集发射光数据。如果用散点图来分析双色实验数据,坐标上可以分为4个独特的细胞群,左上角为单独橙色荧光细胞,右下角为单独绿色荧光细胞,同时具有橙色和绿色荧光的出现在右上角,两种荧光都没有的出现在左下角。

流式细胞术的常用试剂:

根据应用的领域不同,主要分为核酸染料和蛋白染料。

核酸染料:指能与dna/rna结合的染料,它们在激光器激发的发射光能被检测器收集,主要用于检测核酸含量以及细胞周期,也可以与荧光染料联合应用,判断细胞的生物学活性。常用的有碘化丙锭(pi)、dapi、7-氨基放线菌素d(7-aad)

蛋白染料:cfse是常用的活细胞染料,它与胞内蛋白赖氨酸侧链以及可利用的氨基发生不可逆结合,随着细胞**而被减,广泛用于细胞体外增殖或体内示踪。蛋白染料更为广泛的用途是标记生物大分子,其中主要是抗体。这些抗体与染料结合以后,形成荧光抗体,与细胞表面或胞浆中的抗原特异性结合后,经流式细胞仪检测,从而反映抗原的表达及分布情况。这类蛋白主要有异硫氰酸荧光素(fitc)、藻红蛋白(pe)、别藻红蛋白(apc)、多甲藻叶绿素蛋白(percp)等。

流式细胞仪的特点:能在保持细胞及细胞器或微粒的结构及功能不被破坏的状态下,通过荧光探针的协助,从分子水平上获取多种信号对细胞进行定量分析或纯化分析。

常用于细胞实验的荧光染料种类

在细胞实验中,荧光染料常被用于标记和可视化细胞及细胞内各种结构和分子。这些染料发出的荧光,可以帮助研究人员观察和定量细胞活动,如基因表达 蛋白质相互作用等。以下是细胞实验中常用的一些荧光染料及其性质和用途。.荧光染料种类。细胞实验中常用的荧光染料包括荧光素 荧光素钠 藻红蛋白 罗丹明 量子点等。这些...

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