研究實驗中,我們常常用到一個高大上的儀器――流式細胞儀,而與之相對應的就是流式細胞術,可是大家對它們都了解多少呢?今天遠慕就帶著大家好好地認識一下。
流式細胞術
流式細胞術(flow cytometry,F(xiàn)CM)是利用流式細胞儀對于處在快速直線流動狀態(tài)中的細胞或生物顆粒同時進行多參數(shù)、快速定量分析和分選的高新技術。其特點是:第一,只要樣本制備成單個細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)千個乃至數(shù)萬個細胞。第三,同時測量每個細胞的多參數(shù)特征。第四,在進行細胞特征分析的同時可以把指zhi定特征的細胞分離出來,以便對特定細胞做進一步培養(yǎng)、克隆化、觀察或進行某些實驗,這就是分選技術。
那么,具體是如何通過FCM實現(xiàn)分選的呢?
1、首先,制備單細胞懸液
將待測細胞或微粒制成單細胞懸液,經(jīng)特異性熒光染料標記抗體進行染色,在恒定氣體的壓力下進入流動室,不含細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,組成一個圓柱形的液流束,待測細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,收集單細胞上的熒光信號
流式細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行檢測,這種信號基本上反映了細胞體積的大??;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,形成多個不同波長的熒光信號。
3、再次,統(tǒng)計結果
熒光信號的強度代表了所測細胞膜表面抗原強度或細胞內(nèi)物質(zhì)的濃度,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換變?yōu)榭杀挥嬎銠C識別的數(shù)字信號。計算機把所測量到的各種信號進行計算機處理,將分析結果顯示在計算機上。
4、最后,做細胞分選
細胞的分選是指根據(jù)所測定的各個參數(shù)將指zhi定的細胞從細胞群體中分離出來的一種方式,通過分離含有單細胞的液滴實現(xiàn)。在流動室的噴口上方配有一個超高頻的壓電晶體,產(chǎn)生的振動使噴出的液流形成均勻的液滴,待測細胞就分散在這些液滴之中。將這些液滴充以正負不同的電荷,當液滴流經(jīng)帶有幾千伏特的偏轉(zhuǎn)板時,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,從而實現(xiàn)細胞的分離。
流式細胞術動用了現(xiàn)代多科高技術,能夠同時定量檢測檢測單個細胞的多項指示,顯示出無比優(yōu)yue越性,已經(jīng)廣泛應用于細胞生物學、免疫學、臨床醫(yī)學、基礎科學研究、海洋生物以及分選應用等研究領域。
這么高級的單細胞統(tǒng)計儀器,到底能做哪些實驗呢?
比如,細胞計數(shù)標記可以幫助分析細胞,我們以此為例說明流式細胞儀的應用。
如圖,一個點表示一個細胞,縱坐標表示熒光散射,將細胞分散開;橫坐標表示熒光強度,熒光強度越強,結合的抗體越多,表達的NKp46越多,說明該表達Nkp46的細胞群為NK細胞。結果顯示: 在C57BL/6小鼠的脾臟和血液中均可檢測到NKp46的表達;在B-NDG小鼠中未檢測到NKp46的表達,表明B-NDG小鼠中沒有NK細胞。
T細胞、B細胞和NK細胞的檢測
取BALB/c、NOD-scid和B-NDG小鼠的外周血細胞,并通過流式對比其中T 、B和NK細胞的組成(A)并進行統(tǒng)計對比(B)。圖3A橫坐標/縱坐標都表示熒光強度,熒光強度越強,抗體表達量越多,則表達這些marker的相應細胞存在。B-NDG小鼠CD3、CD19和NKp46的相對應區(qū)域沒有熒光,說明B-NDG小鼠中表達CD3、CD19和NKp46的成熟T,B和NK細胞不存在。結果:B-NDG®小鼠外周血中缺乏成熟的T細胞、B細胞和NK細胞。