• 液流系统
• 流动室 • 液流驱动系统
• 光学系统
• 激发光源 • 光束收集系统
• 电子系统
• 光电转换器 • 数据处理系统
• 细胞分选系统
• 喷嘴 • 电偏转板 • 样本收集器
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1.2.1 液流系统
• 鞘流技术：根据层流原理发 展起来的技术，可以实现两 种液体的同轴流动，样本细 胞流位于轴心稳定流动，外 面包裹有鞘液(sheath)。
进样孔
鞘液Sheath 荧光信号 激光束
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流动室结构图：单细胞发生器
液流驱动系统
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（二）进样速率控制
10 psi
10 psi
10.2 psi
10.8 psi
• 通过改变样本压力可以调节样本的进样速率，而这并 不是提高样本流的流速，而是改变了细胞之间的距离。
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流式细胞术的特点
• 检测对象：单细胞悬液或生物颗粒； • 检测参数：多参数； • 检测特点：单细胞水平分析； • 检测速度：高速，最高达上万个细胞/秒； • 检测结果：精度高、准确性好； • 可对目标细胞进行分选；
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• 流式：单个细胞分析，收集每个细胞的数据，更精准； • WB ：群体分析，得到多个细胞的平均值。
Influx
Beckman Coulter流式细胞仪
Epics XL 单激光四色，市场 FC 500 单激光或双激光五色， Gallios 三激光十色，分
覆盖率高，分析型
市场覆盖率高，分析型
析型Leabharlann CyAn三激光九色，分析型
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MoFlo XDP 高端分选型
1.2 流式细胞仪的结构组成
1979年 国家科委重点项目： 研制国内第一台激光流式细胞仪
1982年 国内第一台三参数激光流式细胞 1984年 国家科委组织科研成果的鉴定验 1985年 获国家卫生部科技成果乙等奖； 1985年--1990年 灵敏度、信噪比、更多
流式分选仪研制开发； 计算机四参数软件； 样品制备、医学生物学
流式细胞仪的分类
版社。2010.9 • 流式细胞术。陈朱波、曹雪涛编。科学出版社。2010.10
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主要内容
• 一、流式细胞仪结构和原理
• 流式细胞术简介 • 流式细胞仪的结构组成 • 流式细胞仪的光信号检测 • 流式细胞术数据的存贮、显示与分析 • 流式分选
• 二、流式细胞术操作与技巧 • 三、流式细胞术在生物医学中的应用
； • 1972 斯坦福大学: 研制出荧光激活细胞分选仪(FACS)； • 1973 BD公司与斯坦福大学合作，研制生产第一台商用流
式细胞仪-FACS Ⅰ。 • 1975 路漫漫其修远兮, Kohler和Milstein: 单克隆抗体技术(促进流式发展)。
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流式细胞术基本原理
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2021年4月13日星期二
教学参考书
• 实用流式细胞术彩色图谱。王树奎、周振英主编。2004.4 • 临床流式细胞分析。王建中主编。上海科学技术出版社。
2005.8 • 流式细胞术原理与应用教程。吴后男编。北京大学医学出
版社。2008.2 • 实用流式细胞术-血液病篇。刘艳荣主编。北京大学医学出
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1.1 流式细胞术简介
• 流式细胞术（Flow Cytometry，FCM）是以流式细 胞仪为检测手段的一项能快速、精确的对单个细 胞(或生物学颗粒)的理化特性进行多参数定量分析 和分选的技术。
• 流式细胞仪（Flow Cytometer ）是集细胞与分子 生物学、流体力学、激光技术、光电子技术、计 算机技术、细胞荧光化学技术、单克隆抗体技术 为一体的一种新型高科技仪器。
• 高速时样本流变宽，单位时间内流经激光照射区的细 胞数就增加，这样会导致变异系数增加。
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1.2.2 光学系统
（一）激发光源 ：激光器
• 气体激光器：氩离子(488nm、355nm)、氦氖(633nm)、氪离子 (647nm)、氪氩(568nm)；
• 染料激光器：如氩离子激光泵浦的Rhodomin 6G水溶液染料激 光器，发出550-650nm可变波长激发光；
LSR II 双激光六色，三激光八色， 四激光十色，分析型最高配
FACS Canto II 双激光六色， 路漫漫其修远三兮, 激光八色
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FACS Verse双激光六色，三 激光八色
BD公司分选型流式细胞仪
FACSVantage SE
FACSAria III
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流式细胞仪的发展及商品化
• 1934 Moldavanl: First try (固定式细胞分析-流动式)； • 1953 Crosland-Taylor: 鞘流系统(解决难题)； • 1956 Coulter原理(血细胞计数器)； • 1965 Kamentsky: 分光光度计定量细胞成分和散射光应用； • 1967 Kamentsky等设计了细胞分选的装置； • 1969 Vandilla等: 第一台荧光检测细胞计(鞘流聚焦、激光)
• 半导体激光器：价格低、结构简单、寿命长。BD的FACS Calibur 已采用635nm半导体激光器。
• 分析型流式细胞仪
• 细胞样本分析后最终进入废液桶，不能回收利用。
• 分选型流式细胞仪
• 既能流式分析，还能对分析的目的细胞进行分选； • 进样管道较长，还需要保持无菌状态，所以分选型流式
细胞仪一般只用于分选。
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BD公司分析型流式细胞仪
FACS Calibur 双激光四色， 市场覆盖率最高
• 流体动力学聚焦：稳定的液 流从截面积较大的部分流入 截面积较小的部分后，有一 个聚焦收缩作用，细胞流直 径被约束在10-20um，避免 了多个细胞重叠进入检测区 。
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鞘液
鞘液
细胞流
激光照射点 流体动力学聚焦示意图
（一）流动室和液流驱动系统
• 流动室(flow cell, flow chamber)是流式细胞仪的核心部件。 流动室中，被测细胞逐个通过，并在此与激光正交。