流式细胞术(FCM)技术详解:快速测量与多参数分析的高科技方法

流式细胞术(FCM)是一种新的分析和分选技术,可以快速测量细胞或亚细胞结构。其特点是:①测量速度快,最快1秒内可测量数万个细胞; ② 可进行多参数测量,可对同一细胞的理化性质进行多参数测量,且具有明显的统计意义; ③它是一种综合性的高科技方法,综合了激光技术、计算机技术、流体力学、细胞化学、图像技术等多个领域的知识和成果; ④ 它既是细胞分析技术,又是精密分选技术。

综上所述,流式细胞术主要包括样本流技术、细胞分选与计数技术、数据采集与分析技术。 FCM目前的发展水平凝聚了半个世纪以来人们的辛勤努力和成就。

1934年,Moldavan1首先提出了让悬浮的单个红细胞流过玻璃毛细管,在明视野下用显微镜计数,并用光电记录装置测量的想法。在此之前,人们仍然习惯于测量静止的细胞。因为让单个细胞依次流过狭窄的通道很容易导致较大的细胞和细胞团块的堵塞。 1953年,克罗斯兰-泰勒根据雷诺对牛顿流体在圆管内流动规律的研究认识到:鞘液流经管中心轴的速度越快,传递载荷的能力越强,流体动力也越强。聚合。影响。因此,设计了一个流动室,使待分析的细胞悬液在圆管轴线附近流动,外层被鞘液包围;细胞悬液和鞘液均充当层液。这为现代流式细胞术中的液流技术奠定了基础。

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1956年,库尔特公司在多年研究的基础上,利用库尔特效应生产出了库尔特计数器。其基本原理是:当细胞通过小孔时,细胞与悬浮介质电导率的差异会影响小孔的电阻特性,从而形成电脉冲信号并测量电脉冲的强度。和 number 可以获得有关细胞大小和数量的信息。 1967 年,霍尔姆等人。设计了一种装置,用汞弧灯激发荧光染色的细胞,然后用光电检测设备对它们进行计数。 1973年,Steinkamp设计了一种利用激光激发标记有双色荧光颜料的细胞的装置,该装置不仅可以对细胞进行分析和计数,还可以进行细胞分选。至此基本完成了现代FCM计数技术的主要过程。

现代FCM数据采集和分析技术起源于组织化学,其先驱者是Kamentsky。 1965年,Kamentsky基于组织化学提出了两个新的想法:(1)利用光度法可以定量测量细胞的成分,即分光光度法可以定量地获得细胞组织化学的重要信息。 。 (2)可以同时测量细胞的不同成分的多个参数,从而对细胞进行分类。换句话说,可以同时获得同一小区不同成分的多个方面的信息,可以作为小区识别的依据。卡门茨基不仅思维敏捷,而且务实。他是第一个将计算机接口连接到仪器并记录和分析多参数数据的人。他也是第一个使用二维直方图来显示和分析多参数的人。

流式细胞术在细胞化学中应用的先驱是美国的Van Dilla和Los Alamos课题组。 1967年,他们开发了流式细胞仪,其中流束、照明光轴和检测系统的光轴彼此正交。他们首次利用荧光Feulgen反应对DNA进行染色,证明了DNA的活性和荧光之间的存在。存在线性关系,细胞周期的各个阶段都清晰地显示在DNA直方图上。 Gohde 和 Dittrich 随后将这项技术投入实际应用。他们使用流式细胞术测量细胞周期来研究细胞药代动力学。 FCM在免疫组化中的关键是对细胞进行免疫荧光染色,与细胞化学中的其他应用没有太大区别。

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近20年来,国内外在FCM方面做了大量的研究和应用工作,并取得了不少成果。尤其是随着仪器和方法的日益完善,人们越来越致力于样品制备、细胞标记、软件开发等方面来拓展FCM的应用领域和效果。 FCM在免疫组化方面的应用大致相同,重点是临床应用的推广。

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