流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析课件

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1、流式细胞仪的构造、工流式细胞仪的构造、工流式细胞仪的构造、工流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析作原理及数据分析作原理及数据分析作原理及数据分析东北师范大学生物基础实验教学中心东北师范大学生物基础实验教学中心东北师范大学生物基础实验教学中心东北师范大学生物基础实验教学中心巴雪青巴雪青流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞术（流式细胞术（flow cytometery,FCM）是）是20世纪世纪70年代发展起来的年代发展起来的一种一种可以快速、准确、客观

2、，可同可以快速、准确、客观，可同时检测单个微粒（通常是细胞）的时检测单个微粒（通常是细胞）的多项特性，并加以定量的技术，并多项特性，并加以定量的技术，并且可以对特定群体加以分选。且可以对特定群体加以分选。流式细胞术（flow cytometery,FCM）是202我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物=研究对象为生物颗粒，如各种细胞、微生物及人工合成微球等=研究的微粒特性包括多种物理及生物学特征，并加以定量。研究对象为生物颗粒，如各种细胞、微生物及人工合成微球等3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的

3、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪是一种集激光技术、电子物流式细胞仪是一种集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、电子计算机以理技术、光电测量技术、电子计算机以及细胞荧光化学技术为一体的新型高科及细胞荧光化学技术为一体的新型高科技仪器。技仪器。流式细胞仪是一种集激光技术、电子物理技术、光电测量技术、电子4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的特点流式细胞仪的特点=单个细胞或微粒分析=同时多参数分析=速度快：1

4、0000个细胞(微粒)/秒=统计学意义：提供细胞群体的均值和分布情况=分选感兴趣的细胞或微粒流式细胞仪的特点单个细胞或微粒分析5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物其结构一般分为其结构一般分为5部分：流动室及液流驱部分：流动室及液流驱动系统；激光光源及光束形成系统；光动系统；激光光源及光束形成系统；光学系统；信号检测、存储、显示分析系学系统；信号检测、存储、显示分析系统；细胞分选系统。统；细胞分选系统。其结构一般分为5部分：流动室及液流驱动系统；激光光源及光束形6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖

5、的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（一）流动室与液流驱动系统（一）流动室与液流驱动系统（一）流动室与液流驱动系统7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 流动室是仪器核心部件，被测样品在此与激流动室是仪器核心部件，被测样品在此与激光相交。流动室由石英玻璃钢制成，并在石英玻光相交。流动室由石英玻璃钢制成，并在石英玻璃中央开一个孔径为璃中央开一个孔径为430m180m的长方形孔，的长方形孔，供细胞单个流过，检测区在该孔的中心，这种流

6、供细胞单个流过，检测区在该孔的中心，这种流动室的光学特性良好，流速较慢，因而细胞受照动室的光学特性良好，流速较慢，因而细胞受照时间长，可收集的细胞信号光通量大，配上广角时间长，可收集的细胞信号光通量大，配上广角收集透镜，可获得很高的检测灵敏度和测量精度。收集透镜，可获得很高的检测灵敏度和测量精度。流动室是仪器核心部件，被测样品在此与激光相交。流8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 流动室内充满了鞘液，鞘液的作用是流动室内充满了鞘液，鞘液的作用是将样品流环包，鞘液流是一种稳定的液体将样品流环包，

7、鞘液流是一种稳定的液体流动，鞘液以匀速运动流过流动室，在整流动，鞘液以匀速运动流过流动室，在整个系统运行中流速是不变的，样品流在鞘个系统运行中流速是不变的，样品流在鞘液的环包下形成流体力学聚焦，使样品流液的环包下形成流体力学聚焦，使样品流不会脱离液流的轴线方向，并且保证每个不会脱离液流的轴线方向，并且保证每个细胞通过激光照射区的时间相等，从而得细胞通过激光照射区的时间相等，从而得到准确的细胞荧光信息。到准确的细胞荧光信息。流动室内充满了鞘液，鞘液的作用是将样品流环包，鞘液流9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里

8、边有一个活的生物流式细胞仪的流动室和液流驱动系统流式细胞仪的流动室和液流驱动系统流式细胞仪的流动室和液流驱动系统10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析课件11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(二二)激光光源与光束形成系激光光源与光束形成系统统(二)激光光源与光束形成系统12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

9、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物目前台式机目前台式机FCM，大多采用氩离子气体，大多采用氩离子气体激光器。激光激光器。激光(laser)是是种相干光源，种相干光源，它能提供单波长、高强度及稳定性高的它能提供单波长、高强度及稳定性高的光照，是细胞微弱荧光快速分析的理想光照，是细胞微弱荧光快速分析的理想光源。由于细胞快速流动，每个细胞经光源。由于细胞快速流动，每个细胞经过光照区的时间仅为过光照区的时间仅为1s左右，每个细胞左右，每个细胞所携带荧光物质被激发出的荧光信号强所携带荧光物质被激发出的荧光信号强弱，与被照射的时间和激发光的强度有弱，与被照射的时间和激发光的强度有关，因此

10、细胞需要足够的光照强度。关，因此细胞需要足够的光照强度。目前台式机FCM，大多采用氩离子气体激光器。激光(laser13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物激光光束在达到流动室前，先经过透镜将其聚焦，形成几何尺寸约为22m66m，即短轴稍大于细胞直径的光斑。这种椭圆形光斑激光能量分布属正态分布，为保证样品中细胞受到的光照强度一致，须将样本流与激光束正交，且相交于激光能量分布峰值处。激光光束在达到流动室前，先经过透镜将其聚焦，形成几何尺寸约为14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

11、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析课件15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(三三)光学系统光学系统(三)光学系统16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的光学系统流式细胞仪的光学系统 流式细胞仪的光学系统 17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到

12、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物FCM的光学系统是由若干组透镜、滤光片、小孔组成，主要光学原件是滤光片，主要分成3类：长通滤片(long-pass filter，LP)、短通滤片(short-pass filtr，SP)及带通滤片(band-pass filter，BP)。它们分别将不同波长的荧光信号送到不同的电子探测器 FCM的光学系统是由若干组透镜、滤光片、小孔组成，18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析课件19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和

13、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的构造、工作原理及数据分析课件20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(四四)信号检测与分析系统信号检测与分析系统(四)信号检测与分析系统21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1散射光信号：散射光分为前向角散射(forward scatter，FSC)和侧向角散射(side sc

14、atter,SSC)，散射光不依赖任何细胞样品的制备技术(如染色)，因此被称为细胞的物理参数或称固有参数。以上两种信号都是来自激光的原光束，其波长与激光的波长相同。1散射光信号：散射光分为前向角散射(forward sca22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物前向角散射光（前向角散射光（FSC,Forward Scatter）细胞相对大小及其表面积细胞相对大小及其表面积 侧向角散射（侧向角散射（SSC,Side Scatter）细胞粒度及细胞内相对复杂性细胞粒度及细胞内相对复杂性前向角散射光（

15、FSC,Forward Scatter）23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(1)前向角散射：前向角散射与被测细胞的大小有关，确切地说，它与细胞直径的平方值密切相关。通常在FCM应用中，选取FSC作阈值，来排除样品中的各种碎片及鞘液中的小颗粒，以避免对被测细胞的干扰。(1)前向角散射：前向角散射与被测细胞的大小有关，确切地说，24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(2)侧向角散射：侧向角散射

16、是指与激光束正交90方向的散射光信号，侧向散射光对细胞膜、胞质、核膜的折射率更为敏感，可提供有关细胞内精细结构和颗粒性质的信息。(2)侧向角散射：侧向角散射是指与激光束正交90方向的散射25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2荧光信号 激光的作用原理激光的作用原理 2荧光信号 激光的作用原理 26我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(1)(1)荧光信号的线性测量与对数测量荧光信号的线性测量与对数

17、测量 当携带荧光素的细胞与激光正交时，受激发发出荧光，经过滤光片分离不同波长的光信号分别到达不同的光电倍增管(PMT)，PMT将光信号转换成电信号。电信号输入到放大器放大，放大器分两类：线性放大和对数放大。(1)荧光信号的线性测量与对数测量 当携带荧光素的细胞与激光27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物细胞DNA含量、RNA含量、总蛋白质含量等的测量一般选用线性放大测量。在细胞膜表面抗原等的检测时，细胞膜表面抗原的分布有时要相差几十倍，甚至几万倍。如用线性放大器，将无法在一张图上清晰地将细胞阳

18、性群、阴性群同时显示出来通常使用对数放大器，如果原来输出是1，当输入增大到原来的10倍时，输出为2；当输入增大到原来的100倍时，输出为3等。细胞DNA含量、RNA含量、总蛋白质含量等的测量一般选用线性28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(2)荧光信号的面积和宽度 所谓荧光信号的面积是采用对荧光光通所谓荧光信号的面积是采用对荧光光通量进行积分测量，一般对量进行积分测量，一般对DNA含量测量含量测量时，均采用面积时，均采用面积(FL2A)来计算。这是来计算。这是因为荧光脉冲的面积比荧光脉冲的高

19、度因为荧光脉冲的面积比荧光脉冲的高度更能准确反映更能准确反映DNA的含量。的含量。荧光信号的宽度荧光信号的宽度(如如FL2W)常用来区常用来区分双联体细胞分双联体细胞(2)荧光信号的面积和宽度 所谓荧光信号的面积是采用对荧光光29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(3)光谱重叠的校正光谱重叠的校正 使用荧光补偿电路 合理设置荧光信号的补偿值。(3)光谱重叠的校正 使用荧光补偿电路 30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没

20、有错：表里边有一个活的生物(五五)FCM)FCM测量数据的测量数据的的的存储、显示和分析存储、显示和分析(五)FCM测量数据的的存储、显示和分析31我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪数据分析流式细胞仪数据分析=数据存储数据存储:LIST:LIST MODEMODE数据显示数据显示:直方图直方图(Histogram)(Histogram)二维点图二维点图(Dot Plot)(Dot Plot)等高线图等高线图(Contour Plot)(Contour Plot)密度图密度图(Dens

21、ity)(Density)三维图（三维图（3D Plot3D Plot）等）等流式细胞仪数据分析32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物单参数直方图 每一个细胞单参数的测量数据可整理成分布统计，以分布直方图(distribution histogram)来显示。在图中，横坐标表示荧光信号或散射光信号相对强度的值，其单位是道数，横坐标可以是线性的，也可以是对数的，纵坐标一般是细胞数 单参数直方图 每一个细胞单参数的测量数据可整理成分布统计，以33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

22、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物DNA含量直方图和抗原表达直方图含量直方图和抗原表达直方图 DNA含量直方图和抗原表达直方图 34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物双参数数据的显示 双参数数据的显示是用于表达来自同一细胞两个参数与细胞数量的关系，常用的表达方法有二维点图(dot plot)、等高线图(contour plot)、二维密度图(density plot)。在二维图中，x坐标为某细胞一个参数的数值，而Y坐标为该细胞另一参数的数值。从

23、双参数图形中可以将各细胞亚群区分开，同时可获得细胞相关的重要信息。双参数数据的显示 双参数数据的显示是用于表达来自同一细胞两个35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物外周全血细胞散射光双参数点图外周全血细胞散射光双参数点图（红细胞溶解后）（红细胞溶解后）外周全血细胞散射光双参数点图（红细胞溶解后）36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物双色荧光标记细胞散点图双色荧光标记细胞散点图双色荧光标记细胞散

24、点图37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物=等高图和密度图分析等高图和密度图分析等高图和密度图分析38我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物数据分析数据分析=三维图分析三维图分析数据分析三维图分析39我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物流式细胞仪的科研应用流式细胞仪的科研应用=树突细胞研究树突细胞研

25、究=干细胞研究干细胞研究=癌症病人的多药耐药性癌症病人的多药耐药性=细胞动力学功能研究细胞动力学功能研究=环境微生物分析环境微生物分析=流式细胞术与分子生物学研究流式细胞术与分子生物学研究流式细胞仪的科研应用树突细胞研究40我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物脑栓塞病人血小板活化检测脑栓塞病人血小板活化检测A CD61-SSC设设分析门分析门B 阴性对照阴性对照C 治疗前治疗前 PAC-I 27.74%CD62P 15.86%D 溶栓后溶栓后 PAC-I 9.13%CD62P 4.12%脑栓塞病人血小板活化检测A CD61-SSC设分析门42我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物细胞凋亡细胞凋亡Caspases-3细胞凋亡Caspases-343谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢44