当前课程知识点：临床免疫学检验技术 > 第五章 流式细胞分析技术 > 第一节 流式细胞分析及分选原理 > 流式细胞分析及分选原理
大家好
今天我们讲授的是
第五章流式细胞分析技术中的
第一节流式细胞分析及分选原理
大家有没有听说过流式细胞呢
曾经有人告诉过我
流式细胞就是流动的细胞
那事实是这样吗
那么这里我先给大家小小科普一下哈
流式细胞检测
首先要给不同的细胞标记上
不同的荧光标记物
然后让细胞排队一个一个的通过
临床常见的案例就是
右侧胸腔积液的患者
根据临床症状高度怀疑右肺恶性肿瘤
临床医生按照入院常规检测
为患者申请了胸水常规
胸水生化
胸水细胞学等检查
但是都不能明确诊断
随后行胸膜活检术
取组织标本进行病理检测
但是
由于患者胸膜组织标本较少
病理诊断仅能得出不排除淋巴瘤的结论
那这个患者到底是不是淋巴瘤呢
情况就陷入了
不清楚
不知道
这样的一个状态
为了要搞清楚这个患者的状况
接下来首当其冲的就是
要用我们的有力的武器
那就是流式细胞检测
通过前面提到的荧光标记
就把好的细胞和坏的细胞区分出来
这就是流式细胞检测的作用
流式细胞检测特别特别适合
那些高度怀疑淋巴造血系统肿瘤
但是却不能明确诊断的患者
接下来我们首先来看看
本章的主要内容
第一节我们一起学习
流式细胞分析及分选原理
第二节我们一起学习
流式细胞数据的显示与分析
第三节则是
流式细胞分析技术的临床应用
这是一台临床常用的流式细胞分析仪
大家可以了解一下
那么就是长成这个样子
那么下面我们开始回归到
今天最核心的内容
本章第一节
流式细胞分析及分选原理
要讲清楚核心内容之前
要强调一下
这个技术是经过很多优秀的科学家
孜孜不倦地研究
精益求精的不断改进
才到了现在可以通过很简便的操作
就可以获得有益于患者诊疗的检测结果
所有第一个问题首先就是
流式细胞的发展历程
向这些推动社会进步的科学家致敬
就是这位科学家Wallace Coulter
他在1949年
就提出在悬液中计数粒子的方法并获得专利
这位老先生
在1940年代就创立了用电阻法检测
悬液中颗粒数量和大小的方法
就是全球第一台血细胞自动分析仪
他的灵感来源于早期的化验员们
在实验台上繁忙地用显微镜来计数血细胞
这个工作我原来在基层医院做过
耗时耗力
效率很差
患者很痛苦
白细胞计数
红细胞计数
血红蛋白检测等等全部手工配试剂
手工稀释
手工检测
耗时很长
患者很痛苦
而全自动血液分析仪
一分钟不到
20项指标同时就可以出来了
极大缩短了临床患者等待的时间
库尔特的理念是
做的自动化血液分析仪
就算掉在地上
拿起来还可以用
所以我们的一台自动化血液分析仪用了20多年
结果依然准确到令人吃惊
他的这个技术为后来的流式细胞检测
提供了坚实的基础
1953 年
Croslannd-Taylor 应用分层鞘流原理
成功地设计红细胞光学自动计数器
1953年
Parker 和Hutcheon 描述一种全血细胞计数器装置
成为流式细胞仪的雏形
1967年
发展了一种液流速
照明光轴
检测系统三者垂直的流式细胞仪
1969年
Van Dilla Fulwyler及其同事们
发明第一台荧光检测细胞计
1975 年
Kochler 和Milstein 提出单克隆抗体技术
为细胞研究中大量的特异性免疫试剂的应用奠定基础
随着光电技术的进一步发展
流式细胞仪已开始向模块化发展
即它的光学系统
检测器单元和电子系统都可以按照实验要求随意更换
第二个问题
我们来讲一下原理
流式细胞仪
是集光学
化学
材料学
流体力学
自动化控制
光电测量
细胞生物学
生物化学
免疫学和计算机图像分析技术于一体的
现代化新型分析仪器
那么流式细胞术呢
则是利用流式细胞仪对于
快速流动的单个细胞/生物颗粒进行多参数
快速
每秒可达1000-10000个
的定量分析和分选
分选的纯度可达99%的这样一个技术
从这个原理图中我们可以看到
流式细胞分析的大致原理
首先细胞被悬浮液包裹
然后再用不同颜色的荧光染色
用激光照射喷嘴里流出的单个细胞
不同类型的细胞到不同的收集管里
检测器收集荧光和散射光
转换器转换成数据这样一个过程
从这张图我们可以看出
流式细胞分析仪的大致构架
首先是液流系统
液流系统主要由流动室和液流驱动系统组成
光学系统主要由激光光源和光收集系统构成
电子系统主要由光电转换和数据处理系统构成
最后一个就是
细胞分选系统
那我们首先来看看这个液流系统
是流动室和液流驱动系统
流动室由样品管鞘液和喷嘴等组成
常用光学玻璃
石英等透明
稳定的材料制作
是液流系统的心脏
样品管贮放样品
单个细胞悬液中液流压力作用下从样品管射出
鞘液鞘液管从四周流向喷孔
包围着样品外周后从喷嘴射出
这张图很好地诠释了流动室的结构
从液流系统的构造角度我们来讲一讲
流式细胞仪分析原理
那么大家可以从这张图中发现
在荧光染色的待测单细胞悬液加载于进样系统后
在液流驱动系统的作用下
细胞流与鞘液在交汇处形成一定角度进入流动室
鞘液挟裹细胞流高速流动
通过调节液流压力
细胞成单排列逐一经过检测区域
激光束照射在细胞流上
细胞上的荧光标记物被激发出荧光
还有不可缺少的一个系统就是
光学系统
信号检测及光电转换系统
这里我要提个问题
下图中的PMT是什么
大家思考一下
光源
光束形成器
流动室后光学系统
多个透镜多组滤光片组成的
流式细胞仪均采用激光光源
作用是在细胞通过流动室时激发荧光标记物
PMT
就是光电倍增管
将光信号转变为电脉冲信号
并调整PMT电压
脉冲信号会随之改变
那么以上这些流式细胞分析仪的结构讲得差不多了
这些细胞到底怎么被分选的呢
接下来我们的
细胞分选工作原理
就要讲给大家听
从图中我们可以看出
当细胞液滴通过流动室时
流动室耦合的超声压电晶体
产生稳定的高频振动
将液流断裂成连续
均匀的含单细胞液滴
根据检测到的散射光和荧光信号
给细胞液滴充电使其带上正或负电荷
当其流经偏转高压静电场时
带电液滴分别向负极和正极偏转
进入分选收集管中
没有充电的液滴垂直下落
进入废液收集器中
从而实现细胞分选
细胞因大小和胞内颗粒的不同产生不同的散射光
这两种光信号被PMT光电倍增管和PD检测器接收
信号经放大和转换输送给计算机 小结
那么这章的小结就是
这一节我们开始以通俗的语言
用一个临床常见病例给大家科普了一下
流式细胞分析仪的基本定义
讲了流式细胞的发展历程
从流式细胞仪的内部构成阐述了细胞分析及分选原理
这一节到此结束
谢谢大家
-第一章章节作业
-第一节 抗原和抗体
--抗原和抗体
-第二节 抗原抗体结合反应
--抗原抗体结合反应
-第三节 抗体制备
--抗体制备
-第二章章节作业
-第一节 免疫凝集试验
--免疫凝集试验
-第二节 免疫沉淀试验
--免疫沉淀试验
-第三节 临床应用
--临床应用
-第三章章节作业
-第一节 放射免疫试验
--放射免疫试验
-第二节 荧光免疫试验
--荧光免疫试验
-第三节 酶免疫试验（上）
-- 酶免疫试验（上）
-第四节 酶免疫试验（下）
--酶免疫试验（下）
-第五节 化学发光免疫试验（上）
-第六节 化学发光免疫试验（下）
-- 化学发光免疫试验（下）
-第四章章节作业
-第一节 流式细胞分析及分选原理
-第二节 数据的显示与分析
-- 数据的显示与分析
-第三节 流式细胞临床应用
--流式细胞临床应用
-第五章章节作业
- 第一节 固相膜免疫分析技术
-第二节 固相膜免疫分析技术临床应用
-第三节 酶及荧光免疫组织化学技术
-第四节 亲和组织化学技术
--亲和组织化学技术
-第五节 免疫电镜技术
--免疫电镜技术
-第六节 影响因素及临床应用
-- 影响因素及临床应用
-第六章章节作业
-第一节 免疫浊度自动化分析
-第二节 发光免疫测定的自动化分析
-第三节 荧光免疫测定的自动化分析
-第四节 酶联免疫测定的自动化分析
-第七章章节作业
-第一节 免疫细胞分离
--免疫细胞分离
-第二节 淋巴细胞标志及亚群分类
-第三节 抗原提呈细胞的表面标志
-第四节 淋巴及其它免疫细胞功能检测技术
-第五节 免疫细胞表面标志和功能检测的临床应用
-第八章章节作业
-第一节 细菌真菌感染
--细菌真菌感染
-第二节 病毒感染
--病毒感染
-第三节 其他病原体感染
--其他病原体感染
-第九章章节作业
