流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)是一种高效的单细胞分析与分选生物学技术,它融合了细胞生物化学、单克隆抗体、激光技术、流体力学、电子技术、计算机技术、分子生物学及临床医学等多领域的理论。FCM能够对大量细胞或非细胞颗粒的关键生物特征,如物理、生理、生化、免疫、遗传和分子生物学特性及功能状态进行定性或定量检测。自流式细胞仪问世以来,经过40多年的发展,其应用已遍及基础研究和临床实践,包括分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、肿瘤学、血液学、药理学、植物学等领域,在生物医学研究中发挥着不可或缺的作用。FCM的优点包括高通量、多参数、快速处理、大量数据采集以及灵活操作。
细胞凋亡检测
细胞凋亡(Apoptosis)是一种程序性细胞死亡现象,广泛存在于生物体内。细胞凋亡过程中,染色质会经历一系列形态学变化,分为凋亡的三个阶段:凋亡Ⅰ期、凋亡Ⅱ期和凋亡Ⅲ期。正常细胞中的磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)通常位于细胞膜内侧,但在凋亡早期,PS会翻转至外侧,暴露于细胞外。Annexin V是一种特异性结合PS的Ca2+依赖性磷脂结合蛋白,可作为早期凋亡的标志。然而,Annexin V无法区分坏死细胞和早期凋亡细胞。碘化丙啶(Propidium Iodide,PI)是一种核酸染料,无法穿透完整的细胞膜,但可透过已经损伤的细胞膜,因此可以标记晚期凋亡或死亡细胞。联合使用Annexin V和PI,可有效区分不同状态的细胞,形成四种细胞类型:活细胞、早期凋亡细胞、晚期凋亡及坏死细胞。细胞周期检测
细胞周期是细胞从一次分裂到下一次分裂所经历的全过程,对于真核生物而言,分为多个阶段。通过PI染色法可以有效检测细胞周期,不同阶段的DNA含量会导致不同的荧光强度,从而帮助研究人员区分G1/G0期、S期和G2/M期等。流式细胞仪结合PI染色法能够清晰呈现细胞周期的变化,提供关于细胞增殖及活性的重要信息。ROS与线粒体膜电位检测
活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的监测对细胞生理状态评估至关重要,流式细胞仪可以通过使用2,7-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)等荧光探针来检测细胞内ROS的水平,ROS水平与DCFH的荧光强度呈正相关。同时,线粒体膜电位(MMP)对于评估细胞能量状态和存活情况也非常重要。JC-1是一种常用的荧光探针,能够通过健康细胞和去极化细胞中发出的红色和绿色荧光,帮助科学家评估线粒体的功能状态。细胞表型鉴定与分选
造血干细胞分化出的免疫细胞种类繁多,包括固有免疫和适应性免疫细胞的各种亚型。流式细胞术可通过特定的抗体探针对免疫细胞进行标记,实现定量和定性分析,为研究免疫细胞的分布与功能提供了强有力的工具。随着技术的发展,流式细胞仪不仅完成免疫细胞表型的分析,还可以对细胞进行分选,助力后续实验研究。其他应用
流式细胞术还可用于细胞增殖、活性鉴定、离子通道检测等多种生物医学相关领域。由于篇幅有限,上述应用仅为部分介绍。感兴趣的读者可以了解流式细胞术在其他生物医学领域中的更多应用实例。对照设定
在流式细胞术中,准确的对照设定至关重要,包括仪器对照、补偿对照、实验对照、设门对照和特异性染色体对照等。流式细胞术的补偿对照需遵循基本原则,以确保结果的准确性。实验对照则包括阴性和阳性对照,以及确保染色一致性的纵向对照。设门对照在数据分析阶段显得尤为重要,正确的设门技巧可以显著提高实验结果的可靠性。通过选用尊龙凯时等品牌的流式细胞仪,您能够在生物医学研究中实现更高效、更精准的实验分析,推动研究的深入与发展。