一、引言
在现代生命科学与临床诊断中,细胞及生物颗粒的精准分析是破解生命规律与疾病机制的核心。流式细胞术(FCM)融合多学科技术,可对快速流动的细胞或生物颗粒进行多参数定量分析与分选,为科研和临床提供强大支撑,在诸多领域不可或缺。
二、流式细胞术的定义与核心特点
流式细胞术借助流式细胞仪,对快速直线流动的细胞或生物颗粒实现多参数、快速定量分析与分选。
其核心特点显著:
适用范围广,只要样本制成单细胞或生物颗粒悬液即可分析,涵盖动物细胞、植物细胞及微生物颗粒等。
检测速度快,每秒能分析数千至数万个细胞,可短时间获取海量数据,满足大规模样本分析需求。
能同步测量单个细胞的多参数特征,结合荧光标记技术,可同时检测细胞大小、颗粒度、表面抗原表达等,全面掌握细胞特性。
具备分选功能,分析时可分离特定特征细胞,用于后续培养、克隆化等深入研究。
三、工作原理与分选流程
(一)单细胞悬液制备
先将待测样本制成单细胞悬液,用特异性荧光染料标记的抗体染色,使目标细胞带上荧光信号。样本在气压作用下进入流动室,高压鞘液从鞘液管喷出,包绕样本形成圆柱形液流束,让细胞单行依次通过检测区域。
(二)荧光信号收集
以激光为光源,聚焦后的激光垂直照射样品流,激发荧光染料产生散射光和荧光。前向小角度检测的散射光反映细胞体积;垂直方向的荧光经滤光片分离为不同波长信号,对应不同标记物,用于区分细胞类型或检测物质含量。
(三)结果统计分析
荧光强度体现抗原强度或物质浓度,光信号经光电转换为数字信号,计算机处理后以图形、数据形式呈现,助力了解细胞群体特征。
(四)细胞分选
通过分离含单细胞的液滴实现分选。流动室喷口上方的压电晶体振动使液流形成均匀液滴,细胞分散其中。根据细胞特征对液滴充电,液滴流经高压偏转板时受电场作用偏转,落入对应收集容器,未充电液滴进入废液容器,完成分离。

流式细胞仪的工作原理
四、流式细胞仪的关键组成
流式细胞仪系统复杂,关键组成部分如下:
(一)流动室与液流系统
流动室是核心,保障细胞有序通过检测区;液流系统输送样本和鞘液,形成稳定液流束,鞘液可包裹样本流、减少扩散,保证检测准确。
(二)光源系统
多采用激光(如氩离子、氦氖激光),不同波长激光激发不同荧光染料,仪器常配备多波长激光满足多参数检测,其稳定性和强度影响结果准确性。
(三)光学检测系统
包含透镜、滤光片和光电探测器。透镜聚焦激光、收集荧光;滤光片分离不同波长荧光;光电探测器将光信号转为电信号,为后续处理奠基。
(四)电子系统
由信号放大、模数转换模块构成。放大微弱电信号便于分析,模数转换将模拟信号转为数字信号,供计算机处理存储。
(五)计算机与分析系统
计算机控制仪器运行,接收处理数字信号;分析系统通过软件进行统计分析和图形显示,辅助解读结果。

流式细胞仪
五、多领域应用场景
(一)细胞生物学研究
广泛用于细胞周期分析、凋亡检测、增殖研究等。标记检测细胞周期各阶段,可了解增殖与分裂情况;检测凋亡有助于探索其机制与调控因素。
(二)免疫学研究
是免疫研究的关键工具,可分析 T 细胞、B 细胞等免疫细胞的表型和功能,检测细胞亚群比例、抗原表达水平等,深入解析免疫系统组成与应答机制。
(三)临床医学诊断
在血液系统疾病(如白血病)诊断中,分析异常细胞表型可明确类型和分期;对自身免疫性疾病,可检测自身抗体和免疫细胞功能异常。
(四)其他科研领域
基础科学中,用于神经生物学的神经细胞分析、遗传学的染色体异常检测等;海洋生物学中,可分类计数浮游生物,研究海洋生态系统。
六、结语
流式细胞术凭借快速、高效、多参数检测与分选优势,在生命科学和医学领域作用日益凸显。随着技术发展,其性能将持续提升,应用范围不断扩大,为探索生命奥秘、疾病诊疗等提供更有力支持,推动相关研究迈向新高度。
乐备实是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家,自2018年成立以来,乐备实不断寻求突破,公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、多色免疫组化等30多个,建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。
我们可提供从样本运输、储存管理、样本制备、样本检测到检测数据分析的全流程服务。凭借严格的实验室管理流程、标准化实验室操作、原始数据储存体系以及实验项目管理系统,已经为超过3000家客户单位提供服务,年检测样本超过100万,受到了广大客户的信任与支持。