研究實(shí)驗(yàn)中,我們常常用到一個(gè)高大上的儀器――流式細(xì)胞儀,而與之相對應(yīng)的就是流式細(xì)胞術(shù),可是大家對它們都了解多少呢?今天遠(yuǎn)慕就帶著大家好好地認(rèn)識一下。
流式細(xì)胞術(shù)
流式細(xì)胞術(shù)(flow cytometry,F(xiàn)CM)是利用流式細(xì)胞儀對于處在快速直線流動(dòng)狀態(tài)中的細(xì)胞或生物顆粒同時(shí)進(jìn)行多參數(shù)、快速定量分析和分選的高新技術(shù)。其特點(diǎn)是:第一,只要樣本制備成單個(gè)細(xì)胞或生物顆粒懸液均可以分析。第二,測量速度快,每秒中可以測量數(shù)千個(gè)乃至數(shù)萬個(gè)細(xì)胞。第三,同時(shí)測量每個(gè)細(xì)胞的多參數(shù)特征。第四,在進(jìn)行細(xì)胞特征分析的同時(shí)可以把指zhi定特征的細(xì)胞分離出來,以便對特定細(xì)胞做進(jìn)一步培養(yǎng)、克隆化、觀察或進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn),這就是分選技術(shù)。
那么,具體是如何通過FCM實(shí)現(xiàn)分選的呢?
1、首先,制備單細(xì)胞懸液
將待測細(xì)胞或微粒制成單細(xì)胞懸液,經(jīng)特異性熒光染料標(biāo)記抗體進(jìn)行染色,在恒定氣體的壓力下進(jìn)入流動(dòng)室,不含細(xì)胞或微粒的緩沖液在高壓下從鞘液管噴出,鞘液管入口方向與待測樣品流形成一定角度,鞘液包繞著樣品高速流動(dòng),組成一個(gè)圓柱形的液流束,待測細(xì)胞或微粒在鞘液的包被下單行排列,依次通過檢測區(qū)域。
2、其次,收集單細(xì)胞上的熒光信號
流式細(xì)胞儀通常以激光作為發(fā)光源,經(jīng)過聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上,細(xì)胞或微粒上的熒光染料被激發(fā),產(chǎn)生散射光和激發(fā)熒光。光散射信號在前向小角度進(jìn)行檢測,這種信號基本上反映了細(xì)胞體積的大??;熒光信號的接受方向與激光束垂直,經(jīng)過一系列雙色性反射鏡和帶通濾光片的分離,形成多個(gè)不同波長的熒光信號。
3、再次,統(tǒng)計(jì)結(jié)果
熒光信號的強(qiáng)度代表了所測細(xì)胞膜表面抗原強(qiáng)度或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的濃度,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換變?yōu)榭杀挥?jì)算機(jī)識別的數(shù)字信號。計(jì)算機(jī)把所測量到的各種信號進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理,將分析結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)上。
4、最后,做細(xì)胞分選
細(xì)胞的分選是指根據(jù)所測定的各個(gè)參數(shù)將指zhi定的細(xì)胞從細(xì)胞群體中分離出來的一種方式,通過分離含有單細(xì)胞的液滴實(shí)現(xiàn)。在流動(dòng)室的噴口上方配有一個(gè)超高頻的壓電晶體,產(chǎn)生的振動(dòng)使噴出的液流形成均勻的液滴,待測細(xì)胞就分散在這些液滴之中。將這些液滴充以正負(fù)不同的電荷,當(dāng)液滴流經(jīng)帶有幾千伏特的偏轉(zhuǎn)板時(shí),在高壓電場的作用下偏轉(zhuǎn),落入各自的收集容器中,不予充電的液滴落入中間的廢液容器,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的分離。
流式細(xì)胞術(shù)動(dòng)用了現(xiàn)代多科高技術(shù),能夠同時(shí)定量檢測檢測單個(gè)細(xì)胞的多項(xiàng)指示,顯示出無比優(yōu)yue越性,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)研究、海洋生物以及分選應(yīng)用等研究領(lǐng)域。
這么高級的單細(xì)胞統(tǒng)計(jì)儀器,到底能做哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/strong>
比如,細(xì)胞計(jì)數(shù)標(biāo)記可以幫助分析細(xì)胞,我們以此為例說明流式細(xì)胞儀的應(yīng)用。
如圖,一個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)細(xì)胞,縱坐標(biāo)表示熒光散射,將細(xì)胞分散開;橫坐標(biāo)表示熒光強(qiáng)度,熒光強(qiáng)度越強(qiáng),結(jié)合的抗體越多,表達(dá)的NKp46越多,說明該表達(dá)Nkp46的細(xì)胞群為NK細(xì)胞。結(jié)果顯示: 在C57BL/6小鼠的脾臟和血液中均可檢測到NKp46的表達(dá);在B-NDG小鼠中未檢測到NKp46的表達(dá),表明B-NDG小鼠中沒有NK細(xì)胞。
T細(xì)胞、B細(xì)胞和NK細(xì)胞的檢測
取BALB/c、NOD-scid和B-NDG小鼠的外周血細(xì)胞,并通過流式對比其中T 、B和NK細(xì)胞的組成(A)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比(B)。圖3A橫坐標(biāo)/縱坐標(biāo)都表示熒光強(qiáng)度,熒光強(qiáng)度越強(qiáng),抗體表達(dá)量越多,則表達(dá)這些marker的相應(yīng)細(xì)胞存在。B-NDG小鼠CD3、CD19和NKp46的相對應(yīng)區(qū)域沒有熒光,說明B-NDG小鼠中表達(dá)CD3、CD19和NKp46的成熟T,B和NK細(xì)胞不存在。結(jié)果:B-NDG®小鼠外周血中缺乏成熟的T細(xì)胞、B細(xì)胞和NK細(xì)胞。