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（一）几种常见的荧光染料
细 胞 悬 液
激光
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FITC 异硫氰酸荧光素
Texas red 得州红
PE.PC.APC 藻胆蛋白类 PEcy5 能量传递复合染料
FL1 FL2 FL3 FL4
常用的几类荧光染料
名称
染料
异硫氰酸荧 光素 得州红
藻红蛋白
FITC
Texas red PE
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1.双参数直方图点图
红 色 荧 光 强 度
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绿色荧光强度
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双参数直方图点图
2. 二维等高图
• 由类似地图上的等高线组成，其本质也是 双参数直方图。
• 等高图上每一条连续曲线上具有相同的细 胞相对或绝对数，即“等高”。
• 曲线层次越高(越里面的线) 所代表的细胞 数愈多。
藻青蛋白 PC
激发 波长 488
568
488
488
荧光颜 色
绿 525
红 615
橙 575
溶解性 易 不易
易
别藻青蛋白 APC 633 红 670
能量传递复 PEcy5 488 红
易
合染料
670
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对PH敏 感性 敏感
不敏感
特点
易溶于水，与抗体结 合不影响特异性 稳定，偶联后量子产 额低
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液流系统示意图
鞘液
喷嘴
Fluorescence signals
Focused laser beam
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FCM的液流系统（如 何形成单个细胞流）
样本管
鞘液管
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（2）光学系统
• 激光光源：气冷式氩离子激光器 • 分色反光镜：反射长/短波长，通过短/长
胞的总量，再经分选后得到目的细胞的实际得率 。与分选速度成反比。
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第二节 数据的显示与分析
• 参数：FS,SS,FL • 数据显示方式 （单参数直方图 、双
参数散点图 、二维等高图 、假三维 等高图 、三参数散点图 ） • 设门分析技术
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一、 参数
FS：反映颗粒的大小 SS：反映颗粒的内部结构复杂程度 FL：反映颗粒被染上的荧光数量多少
三、设门分析技术
Gate设置：指在某一张选定参数的直 方图上，根据该图的细胞群分布选定 其中想要分析的特定细胞群，并要求 该样本所有其他参数组合的直方图只 体现这群细胞的分布情况。
根据门的形状又分为了线性门、矩形门、圆 形门、多边形门、任意形状门和十字门。
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A 淋巴细胞 B 单核细胞 C 中性粒细胞
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二、散射光的测定
细胞在液柱中与激光束相交时 向周围360°立体角方向散射的光线 信号，它的强弱与细胞的大小、形 状、胞内颗粒折射等有关，主要分
为前向散射光和侧向散射光。
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前向散射光（forward scatter, FS）：激光束照射细胞时，光 以相对轴较小角度(0.5°～10°)向前方散射的讯号用于检测细胞 等粒子的表面属性，信号强弱与细胞体积大小成正比。
488nm
575nm CY5
PE
CY5
藻红蛋白
CY5
花青苷5
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670nm 红色荧光
（二）免疫荧光标记
➢ 荧光染料与细胞成分的四种结合方式 结构亲和式 嵌入结合 共价键结合 荧光标记抗体特异性结合
➢ 免疫荧光标记方法 直标:干扰少,但需购买多种单抗 间标:步骤多,干扰多,不需标记多种抗体 组合标记
波长 • 光束成形器：两十字交叉放置的透镜 • 透镜组：形成平行光，除去室内光 • 滤片：长通、短通、带通 • 光电倍增管：FS, SS（散射光），
FL1, FL2, FL3, FL4（荧光）
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光学系统示意图
Flow Tip
SS and FL Detector
FS Detector
• 每种荧光染料会产生特定波长的荧光和颜色，通过 波长选择通透性滤片，可将不同波长的散射光和荧 光信号区分开，送入不同的光电倍增管。
• 选择不同的单抗及染料就可同时测定一个细胞上的 多个不同特征。
• 线性放大器和对数放大器
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荧光染料的特性 •激发波长(EXCITING) •发射波长(EMISSION)
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流式细胞术的特点
流式细胞术最大的特点是能在保持细胞及 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选。
细胞不被破坏，测量快速、大量、准确、灵敏、定量
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第一节 概述
流式细胞仪是测量染色细胞标记物荧光 强度的细胞分析仪，是在单个细胞分析 和分选基础上发展起来的对细胞的物理 或化学性质（如大小、内部结构、DNA 、RNA、蛋白质、抗原等）进行快速测 量并可分类收集的高技术。
• 等高线越密集则表示细胞数变化率越大。
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二维等高图
3. 假三维等高图
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（三）三参数直方图
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（四）流式细胞仪的多参数分析
多参数分析：当细胞标记了多色荧光，被激 发光激发后，得到的荧光信号和散射光信 号可根据需要进行组合分析。
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二、数据显示方式
直分析方图 • 单参数直方图 • 双参数直方图:点图 二维等高图 假三维等高图 • 三参数直方图 • 多参数分析
设门分析:REGION和GATE设置
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（一）单参数直方图
由一维参数(散射光或荧光)与颗粒计数 (COUNT)构成，反映同样散射光或荧光 强度的颗粒数量的多少。
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流式细胞仪常检测的细胞特性
细胞组成
细胞功能
大小 粒度 DNA, RNA含量 蛋白质含量 钙离子, PH值, 膜电位
细胞表面/胞浆/核--特异性抗原 细胞活性 胞内细胞因子 激素结合位点 酶活性
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一、工作原理
➢采用激光作为激发光源，保证其具有更好的单色性与激发 效率； ➢利用荧光染料与单克隆抗体技术结合的标记技术，保证检 测的灵敏度和特异性； ➢用计算机系统对流动的单细胞悬液中单个细胞的多个参数 信号进行数据处理分析，保证了检测速度与统计分析精确 性。
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侧向散射光（side scatter, SS）：激光束照射细胞 时，光以90°角散射的讯号，用于检测细胞内部结 构属性。
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侧向散射光示意图
Laser
FALS Sensor
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90LS Sensor
流式细胞仪分析技术及应用
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第一节 概述 一、工作原理 二、散射光的测定 三、荧光测量 四、细胞分选原理
第二节 数据的显示与分析 一、参数 二、数据显示方式 三、设门分析技术
第三节 流式细胞仪免疫分析的技术要求 一、免疫检测样品制备 二、免疫分析中常用的荧光染料与标记染色 三、免疫胶乳颗粒的应用 四、流式细胞免疫学技术的质量控制
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Laser
（3）数据处理系统
主要由计算机及其软件组成
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基本工作原理
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已标记的单细 硅化管 胞悬液和鞘液
基本过程
流动室 形成稳态 喷嘴 水平激光与之 荧光染料被
单细胞液柱
垂直相交 激发发光
荧光检测系统和
收集光信号 光电倍增管
放大 脉冲信号
散射光感受系统
偏转落入收集器
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（二）分选的技术要求
• 分选速度：单位时间内分选的细胞数量。与悬
液中细胞的含量成正比。
• 分选纯度：分选出的目的细胞占所有收获细胞
的百分率。
• 分选收获率：实际收获的分选细胞与设定通过
测量点的分选细胞之间的比率。与纯度成反比。
• 分选得率：从一群体细胞悬液中分辨出目的细
不敏感 具较多发光基团，消 光系数和量子产额高
不敏感 减少交叉，成本高
能量传递复合染料
用化学法将两种不同激发波长的染料结 合在一起，在488nm激发光照射下，通过 一个荧光染料被激发后产生的发射波长再 激发另一荧光染料产生荧光信号，从而检 测到该特定荧光信号。
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能量传递复合染料机制
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三、免疫胶乳颗粒技术的应用
• 免疫胶乳颗粒的应用即液相芯片技术是把微小 的乳胶微球分别染成上百种不同的荧光色，把 针对不同检测物的乳胶微球混合后再加入待标 本，在悬液中与微粒进行特异性地结合，经激 光照射后不同待测特产生不同颜色，并可进行 定量分析。因检测速度极快，所以又有“液相 芯片”之称 。
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荧光补偿
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四、细胞分选原理
通过流式细胞仪进行细胞分选 主要是在对具有某种特征的细胞需 进一步培养和研究时进行的。
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（一）分选基本原理
细胞悬液形成液流柱 压电晶体 产生机械振动
流动室振动
液流断裂成液滴
空白液滴 不充电
弃去
含细胞的液滴 充电
测得的FS与SS信 号通过计算机处理， 可得到FS-SS图，由 此可仅用散射光信号 对未染色的活细胞进 行分析或分选。