Die Durchflusszytometrie (FCM) ist ein Zellanalysator, der die Fluoreszenzintensität gefärbter Zellmarker misst. Diese Hightech-Technologie basiert auf der Analyse und Sortierung einzelner Zellen. Sie ermöglicht die schnelle Messung und Klassifizierung von Größe, innerer Struktur, DNA, RNA, Proteinen, Antigenen und anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zellen und kann auf der Grundlage dieser Klassifizierungen erstellt werden.
Das Durchflusszytometer besteht im Wesentlichen aus den folgenden fünf Teilen:
1 Durchflusskammer und Fluidiksystem
2 Laserlichtquelle und Strahlformungssystem
3 Optisches System
4 Elektronik, Speicher-, Anzeige- und Analysesystem
5 Zellsortiersystem
Die Laseranregung in der Laserlichtquelle und im Strahlformungssystem ist die wichtigste Messung von Fluoreszenzsignalen in der Durchflusszytometrie. Die Intensität des Anregungslichts und die Belichtungszeit hängen mit der Intensität des Fluoreszenzsignals zusammen. Der Laser ist eine kohärente Lichtquelle, die eine einwellige, hochintensive und stabile Beleuchtung ermöglicht. Er ist die ideale Anregungslichtquelle, um diese Anforderungen zu erfüllen.
Zwischen der Laserquelle und der Durchflusskammer befinden sich zwei Zylinderlinsen. Diese Linsen fokussieren den von der Laserquelle emittierten Laserstrahl mit kreisförmigem Querschnitt zu einem elliptischen Strahl mit kleinerem Querschnitt (22 μm × 66 μm). Die Laserenergie in diesem elliptischen Strahl verteilt sich gemäß einer Normalverteilung, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtungsintensität für Zellen gewährleistet wird, die den Lasererfassungsbereich passieren. Das optische System besteht aus mehreren Linsen, Lochblenden und Filtern, die sich grob in zwei Gruppen unterteilen lassen: vor und nach der Durchflusskammer.
Das optische System vor der Durchflusskammer besteht aus einer Linse und einer Lochblende. Die Hauptfunktion der Linse und der Lochblende (in der Regel zwei Linsen und eine Lochblende) besteht darin, den von der Laserquelle emittierten Laserstrahl mit kreisförmigem Querschnitt in einen elliptischen Strahl mit kleinerem Querschnitt zu fokussieren. Dadurch wird die Laserenergie gemäß einer Normalverteilung verteilt, was eine gleichmäßige Beleuchtungsintensität der Zellen im gesamten Lasererfassungsbereich gewährleistet und Störungen durch Streulicht minimiert.
Es gibt drei Haupttypen von Filtern:
1: Langpassfilter (LPF) – lässt nur Licht mit Wellenlängen über einem bestimmten Wert durch.
2: Kurzpassfilter (SPF) – lässt nur Licht mit Wellenlängen unter einem bestimmten Wert durch.
3: Bandpassfilter (BPF) – lässt nur Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich durch.
Verschiedene Filterkombinationen können Fluoreszenzsignale unterschiedlicher Wellenlängen auf einzelne Photomultiplier-Röhren (PMTs) leiten. Filter zur Erkennung grüner Fluoreszenz (FITC) vor dem PMT sind beispielsweise LPF550 und BPF525. Die Filter zur Erkennung orangeroter Fluoreszenz (PE) vor dem PMT sind LPF600 und BPF575. Die Filter zur Erkennung roter Fluoreszenz (CY5) vor dem PMT sind LPF650 und BPF675.
Die Durchflusszytometrie wird hauptsächlich zur Zellsortierung eingesetzt. Mit dem Fortschritt der Computertechnologie, der Entwicklung der Immunologie und der Erfindung der monoklonalen Antikörpertechnologie finden ihre Anwendungen in Biologie, Medizin, Pharmazie und anderen Bereichen immer breitere Anwendung. Zu diesen Anwendungen gehören Zelldynamikanalyse, Zellapoptose, Zelltypisierung, Tumordiagnostik, Arzneimittelwirksamkeitsanalyse usw.
Veröffentlichungszeit: 21. September 2023
