(Durchflusszytometrie, FCM) ist ein Zellanalysator, der die Fluoreszenzintensität gefärbter Zellmarker misst. Dabei handelt es sich um eine Hightech-Technologie, die auf der Analyse und Sortierung einzelner Zellen basiert. Es kann schnell die Größe, die innere Struktur, DNA, RNA, Proteine, Antigene und andere physikalische oder chemische Eigenschaften von Zellen messen und klassifizieren und kann auf der Sammlung dieser Klassifizierungen basieren.
Das Durchflusszytometer besteht hauptsächlich aus den folgenden fünf Teilen:
1 Strömungskammer und Fluidiksystem
2 Laserlichtquelle und Strahlformungssystem
3 Optisches System
4 Elektronik, Speicher-, Anzeige- und Analysesystem
5 Zellsortiersystem
Unter diesen ist die Laseranregung im Laserlichtquellen- und Strahlformungssystem die Hauptmessung von Fluoreszenzsignalen in der Durchflusszytometrie. Die Intensität des Anregungslichts und die Belichtungszeit hängen von der Intensität des Fluoreszenzsignals ab. Laser ist eine kohärente Lichtquelle, die eine Beleuchtung mit einer Wellenlänge, hoher Intensität und hoher Stabilität liefern kann. Es ist die ideale Anregungslichtquelle, um diese Anforderungen zu erfüllen.
Zwischen der Laserquelle und der Durchflusskammer befinden sich zwei Zylinderlinsen. Diese Linsen fokussieren einen von der Laserquelle emittierten Laserstrahl mit kreisförmigem Querschnitt in einen elliptischen Strahl mit kleinerem Querschnitt (22 μm × 66 μm). Die Laserenergie innerhalb dieses elliptischen Strahls wird gemäß einer Normalverteilung verteilt, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtungsintensität für Zellen gewährleistet wird, die den Lasererkennungsbereich passieren. Andererseits besteht das optische System aus mehreren Sätzen von Linsen, Lochblenden und Filtern, die grob in zwei Gruppen unterteilt werden können: vor und nach der Strömungskammer.
Das optische System vor der Durchflusskammer besteht aus einer Linse und einer Lochblende. Die Hauptfunktion der Linse und der Lochblende (normalerweise 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 entsprechend einer Normalverteilung verteilt, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtungsintensität für Zellen im gesamten Lasererkennungsbereich gewährleistet und Störungen durch Streulicht minimiert werden.
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 zu einzelnen Photomultiplier-Röhren (PMTs) leiten. Filter zum Nachweis grüner Fluoreszenz (FITC) vor PMT sind beispielsweise LPF550 und BPF525. Die zur Erkennung der orangeroten Fluoreszenz (PE) vor dem PMT verwendeten Filter 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 der Weiterentwicklung der Computertechnologie, der Entwicklung der Immunologie und der Erfindung der monoklonalen Antikörpertechnologie werden ihre Anwendungen in der Biologie, Medizin, Pharmazie und anderen Bereichen immer weiter verbreitet. Zu diesen Anwendungen gehören die Analyse der Zelldynamik, Zellapoptose, Zelltypisierung, Tumordiagnose, Analyse der Arzneimittelwirksamkeit usw.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21.09.2023
