流式细胞仪检测凋亡方法和原理

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  • NovoCyte Penteon是一台灵敏的流式细胞仪,具有5激光和多达30个荧光通道。它具有出色的灵敏度、分辨率、速度和灵活性。它还具有7.2 log的宽动态范围以及全自动补偿功能,让用户能够在同一实验中检测暗淡信号和明亮信号。在上一代智能化流式细胞仪基础上,提供了更强大的处理能力,以适应更高端的使用需求。搭载自动上样系统NovoSampler Q,兼容40管流式管架、 24/48/96/384孔板等多种上样方式,还可以整合到不同的实验室自动平台。简便及友好的NovoExpress 软件,在数据获取、分析及报告方面带来更可期待的用户体验。仅限研究使用。不可用于诊断目的。- 5激光30荧光通道- 超凡灵敏度和分辨率- 软件功能强大,支持数据边获取边分析- 智能化设计,操作无需人工值守,简化工作流程- 高通量检测自动完成- 10^7.2宽动态范围检测,无需电压调节- 高速收集,最高可达100,000次/秒- 准确的体积法绝对计数功能,无需计数微- 优异的散射光分辨率,可检测小至100nm的颗粒具有流体反馈控制机制始终保持非常稳定的流速。在各种样品流速下具有出色的稳定性,可在不同的操作条件下提供一致的结果。新版NovoExpress,继续保留传统的优秀功能之外,提供了更多高级分析方法:- 细胞周期分析模块:除了之前的Watson Pragmati算法之外, 又新增了Dean Jet Fox(DJF)分析模型。为G1,S和G2 / M的定量拟合、以及其他参数(如CV's和G2 / G1 比率)的量化提供了更多选择, 尤其适合药物处理后的不规则周期分析。- 细胞增殖分析模型:自动分析细胞增殖,快速识别细胞分裂代数,并计算增殖指数,便于定量。- 热图数据显示:用户定义参数的颜色,方便快速查看并同时比较多个样品。 应用领域:- 癌症/免疫学- 药物及疗法开发- 病毒感染研究- 疫苗开发- 细胞生物学- 干细胞- 微生物学/水生生物学- 植物学性能指标:激光器数量5激光器配置UV/紫色/蓝色/黄色/红色荧光通道30工作原理:无与伦比的光电检测器硅光电倍增管 (SiPM) 是基于硅基底的固态半导体器件,具备光子能级灵敏度,动态范围为 7.2 个数量级,是一款具有光子计数功能的紧凑检测器。NovoCyte Penteon 设计中的创新光学器件包含 30 个独立的 SiPM,可收集并处理来自每个荧光通道的信号。出色的散射光分辨率,可检测小颗粒NovoCyte Penteon 散射光检测光学系统和信号处理电子器件经过优化,可以分辨粒径小至 0.1 µ m 的颗粒。凭借这种优异的分辨率,可轻松识别和分析血小板、细菌和各种亚微米颗粒。高重现性和稳定性NovoCyte Penteon 和 NovoCyte Quanteon 的液路系统专为提供高性能而设计。NovoCyte Penteon 和 NovoCyte Quanteon 拥有其他流式细胞仪无法比拟的液路一致性和稳定性。使用蠕动泵的其他仪器通常会受到液路脉动的影响,导致绝对细胞计数不一致和不准确。应用:凋亡分析细胞凋亡也称为细胞程序性死亡,是细胞调控自身死亡的过程,通过激活特定通路使细胞发生收缩、凝聚,并最终通过吞噬作用被清除。这与坏死细胞死亡形成鲜明对比,坏死细胞死亡时细胞失控死亡并裂解,可产生免疫反应异常激活等有害影响。因此,凋亡细胞以非常有序的方式死亡,可限制其对周围细胞和组织的破坏。多种方法可用于测定细胞死亡并区分其为凋亡还是坏死。NovoCyte 流式细胞仪具有自动补偿设置和宽荧光检测动态范围,可轻松对检测进行定量,无需调整 PMT 电压免疫表型分析免疫状态与疾病状态、治疗效率以及对疫苗等外部刺激的反应有关。免疫表型分析可快速识别候选细胞类型、亚类和功能。由于免疫细胞可能影响疫苗的免疫原性及其效能,因此监测多种免疫细胞群的频率以及特定细胞亚群(如单核细胞、NK 细胞、T 细胞和 B 细胞)的分化或活化状态至关重要。NovoCyte 流式细胞仪可同时定量分析多种白细胞,以便更好地了解患者的免疫状态并监测机体对传染病的免疫反应。细胞增殖细胞增殖是一种重要功能,是高度结构化的事件,如果不受控制,会导致疾病。我们可以通过绝对细胞计数或使用染料(例如 CFSE)测量增殖。当 CFSE 标记的细胞发生分裂时,染料在子细胞之间平均分配,随着染料的不断稀释,我们可以测量 CFSE 荧光随时间的损失。此外,还绘制染料的平均荧光强度 (MFI) 与细胞浓度随时间的变化曲线,以揭示两者之间的反比关系。这类分析方法通常用于观察 T 淋巴细胞活化的变化。图:使用 CFSE 测量 Jurkat T 细胞增殖。A) 使用 CFSE 标记 Jurkat T 细胞,并通过 NovoCyte 流式细胞仪分析细胞随时间的变化,以测定细胞分裂。每个峰值都对应于一个单独的时间点。B) 使用随细胞分裂产生的信号稀释,绘制绝对细胞计数与 CFSE 的平均荧光强度 (MFI) 随时间的变化曲线。细胞因子检测细胞因子是免疫细胞对病原体、自身免疫或治疗药物的激活反应所必需的小分子。细胞因子的信号传导可以调节基因调控、先天免疫反应和适应性免疫反应以及炎症。因此,测量细胞因子产生并确定细胞因子产生的来源对于深入了解免疫反应非常重要。基于微球的流式细胞术检测是测量细胞因子的高效方法,可以使用具有不同荧光强度的混合微球来测量单个样品中的多种可溶性分析物。细胞内蛋白质检测对细胞内蛋白质的检测和分析有助于细胞亚群和细胞过程的额外表征。为分析非细胞表面蛋白质,需要进行细胞固定和破膜。然而,许多磷酸特异性抗体与许多基于去垢剂的常用破膜方法(用于细胞内染色)不兼容。在确定磷酸特异性抗体的适宜固定和破膜方法时,需要特别注意。最常见的方法是用 1.5% 多聚甲醛固定,然后用 100% 甲醇破膜。虽然这种方法适用于多种抗体,但请注意,并非每种磷酸特异性抗体都适用。此外,在异质性样品中鉴定不同的细胞群,需要对表面蛋白连接的磷酸化蛋白进行染色。必须特别考虑这些表位对固定剂的敏感性,并采取相应预防措施,避免损害表位。因此,样品在固定前可能需要对特定的表面标记物进行染色细胞周期分析正常的人体细胞是含有恒定数量 DNA 的二倍体。在细胞分裂的过程中,DNA 合成导致总 DNA 含量翻倍,随后在有丝分裂后恢复正常的 DNA 含量。利用 NovoCyte 流式细胞仪,可以进行详细的细胞周期分析,了解肿瘤细胞分化、细胞转化以及细胞与化合物之间的相互作用。图:在 10 µ g/M MG132 或 500 µ g/M 5-FU 处理 16 小时后,使用 ACEA NovoCyte 流式细胞仪分析 A549 细胞的细胞周期分布。NovoExpress 内置的细胞周期分析模块中的图像显示了处于 G0/G1 期(绿色)、S 期(黄色)和 G2/M 期(蓝色)的细胞。与正常未处理的细胞相比,MG132 处理的细胞停滞在 G2/M 期,而 5-FU 处理的细胞停滞在 G0/G1 期。
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  • 历经多年的发展,流式细胞技术被广泛用于免疫学、血液学、肿瘤学、药理学、细胞生物学及医学检验等诸多领域,扮演着愈加重要的角色,极大的推动了基础研究与临床实践的发展。默克顺势而为,近期推出了新的CellStream流式细胞仪系统,那么新在哪里呢? 一、特点优势 极高的荧光灵敏度检测和区分细胞亚群 精确绝对计数,兼具单管和高通量上样系统 升级灵活,适应当前和未来的需要 直观易操作的软件,加快数据的发现 二、技术革新 该流式细胞仪最高可配置高达7根激光,22个检测通道以满足科研人员深入研究的需要,它使用基于时间延迟积分CCD(TDI-CCD)的检测器进行检测,快速捕获细胞图像并将其转换为高灵敏度的荧光数据进行数据发现,其独特的光学系统和设计为研究人员在分析细胞和亚微米粒子时提供了无与伦比的灵敏度和灵活性。 三、应用创新 这个新系统可以用于广泛的研究领域,包括细胞外囊泡研究和外泌体,它可以识别其他细胞仪上看不到的小群体。同时,该系统独特的液流技术使其具备精确细胞计数功能,易于在实验室中直接升级。 默克生命科学应用解决方案业务部门负责人Jean-Charles Wirth提到:“研究人员在实验室和研究能力方面越来越需要更强大的能力和灵活性。”我们的新型流式细胞仪系统提高了检测灵敏度,允许科学家根据他们在免疫学、癌症研究和许多其他领域的需要来定制仪器。 四、应用举例 CellStream在细胞外囊泡(EV)检测中的应用 细胞外囊泡(EV)作为细胞间通讯关键介质的重要性近年来引发热烈关注。EV是膜衍生结构,包括外泌小体、微囊泡和凋亡小体。 在以下研究中,分别在三台CellStream仪器上检测使用CD235ab-PE和CD41-APC荧光抗体标记的红细胞和血小板来源的EV。图(A)显示EV的圈门策略,利用该门识别 PE+和 APC+群体。(B)显示浓度梯度稀释下EV荧光散点分布。(C)显示浓度梯度稀释下EV平均荧光强度。(D)显示浓度梯度稀释下EV样品组、抗体对照组、Triton-X 100(TX)+ 抗体对照组、TX +EV对照组以及PBS对照组的颗粒浓度对比。(E)显示数据统计结果。 A: B:C: C: D: E: PE+ Objects/μL Dilution EVs Ave EVs SD Antibody Ave Antibody SD TX+Antibody Ave TX+Antibody SD TX+EVs Ave TX+EVs SD Buffer Ave Buffer SD 1:60 2442 546 160 54 55 28 30 8 5 4 1:120 1199 89 99 49 17 7 13 5 19 1 1:240 566 39 44 22 15 9 9 3 17 1 1:480 235 43 64 108 18 14 13 9 9 1 1:960 154 21 32 37 10 5 10 5 15 2 APC+ Objects/μL Dilution EVs Ave EVs SD Antibody Ave Antibody SD TX+Antibody Ave TX+Antibody SD TX+EVs Ave TX+EVs SD Buffer Ave Buffer SD 1:60 1629 316 9 2 9 9 3 0 1 1 1:120 798 187 4 1 2 1 1 1 0 0 1:240 386 56 2 1 2 1 1 0 0 0 1:480 172 50 2 3 1 1 1 1 0 0 1:960 109 33 1 1 0 0 1 0 0 0 点击这里查看更多详情
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  • 生命科学的研究已进入了细胞组学的研究,科学家们渴求探究细胞深层次和综合性信息,既提供细胞群体的群体信息,也关注个体细胞的差异,既能看到细胞表型的特点,更能研究细胞的功能,但目前的流式细胞技术已无法满足科学家们的应用需求。Merck Millipore公司2012年推出的FlowSight多维全景流式细胞仪第一次实现了从群体到个体,从表型到功能的综合细胞分析,引领流式细胞技术进入了崭新的时代。 FlowSight是下一代专家级流式细胞仪FlowSight是一款体积小巧,但是功能强大的下一代专家级流式细胞仪。该系统革命性地设计提高了信噪比以及荧光检测的灵敏度。标配12个检测通道,除了传统荧光强度信息,还能获得&ldquo 每个细胞&rdquo 的明场、暗场以及10个荧光图像。FlowSight可以最多配置四根激光管(405, 488, 561, 642 nm),并加配785nm激光器专用于SSC信号检测,同时还可配置96孔板自动上样系统(AutoSampler)。FlowSight具有低于10MESF的超高检测灵敏度,特别对于弱信号的检测,有明显的优势。 FlowSight突破传统流式局限,实现圈门不再靠猜FlowSight与其他传统流式细胞仪不同之处在于它带来了每个细胞的真实图像。对于每个细胞,它能够生成12张图片。所获得的图片能够鉴别来自细胞质、细胞膜和细胞核的荧光。您只需点击散点图中的每个点或直方图中的每个点,即可查看与之对应的细胞图片。因此使用者再也不用靠猜测来判断设门是否准确。在FlowSight中,设门后,使用者可以通过观察所设门内外的细胞图片来确认设门是否准确。 FlowSight拓展了流式细胞技术的应用范围,获得前所未有的深入的细胞信息1. 细胞周期细化分析FlowSight可以将细胞周期分析和有丝分裂细胞分析结合起来。如下图所示,研究人员利用FlowSight对THP-1细胞周期进行分析(如下图左图所示),通过观察每个时期的细胞图片,FlowSight不仅可以分析细胞的G0/G1,S,G2/M期,还可将M期细分为分裂前期,中期,晚期,末期,获得最全面的细胞周期数据。 2. 八色免疫分型免疫分型通常用来鉴别血细胞亚群。FlowSight最多能够同时检测10色荧光,最大程度地满足研究者的实验需求。在这个例子中,研究人员用抗CD45, CD14, CD16, CD19, CD3, CD4和 CD123的抗体以及DAPI染料对细胞进行标记。通过一系列设门分析,他们鉴别了以下细胞类群: (A) CD3+ T细胞, CD4+ 辅助T细胞 (B) CD16+ 粒细胞 (C) CD19+ B 细胞 (D) CD14+ 单核细胞 (E) CD123+ pDC/嗜碱性粒细胞. 3.NFkB核转位研究NF-&kappa &beta 作为一种广泛存在的转录因子,被激活由胞浆转入胞核,从而参与炎症反应、免疫反应、细胞凋亡、肿瘤发生等。可以将细胞核和NF-&kappa &beta 分别用DAPI和FITC染色,FlowSight可观察每个细胞是否发生 NF-&kappa &beta 核转位,并量化分析NFkB核转位程度以及发生核转位细胞的比例。FlowSight革命性地光路设计,实现独特应用FlowSight系统平台也是由液流系统,光学系统和电子系统等三大部分组成。液流系统将样本细胞悬液和系统鞘液注入流动室中,使细胞在鞘液流的约束下聚焦在液流的中心,逐个流过检测窗口。光学系统中光源照射通过检测窗口的细胞,从而产生光信号。光源分为两种,其一用于产生明场细胞图像,另一种是用于产生荧光细胞图像的激光器。光源照射细胞产生的光信号被大数值孔径的物镜收集,然后通过光路系统传递到由二向色镜构成的滤光片堆栈(Dichroic Filter Stack)。光信号在这里被分成不同波段投射到TDI CCD的相应检测通道上,产生一个明场细胞图像,一个暗场细胞图像(Side Scatter,SSC)及至多10个不同荧光通道的细胞图像。FlowSight的光路系统能够自动调整焦距,并实时测定细胞运动速度,而其采用高端航空遥拍CCD进行信号采集,信噪比比PMT提高10-20倍,上述这些手段保证了系统采集到的细胞图像的质量和荧光信号的灵敏度。 综上,FlowSight多维全景流式细胞仪,采用革命性的技术,解决了传统流式细胞仪无法获得细胞个体信息的局限,真正让流式细胞仪睁开了&ldquo 眼睛&rdquo ,不仅可以对大量细胞进行统计学分析,而且还能观察细胞形态,极大地拓展了传统流式细胞仪的应用。虽然FlowSight是在2011年推出的,但是Amnis公司的下一代流式技术已经非常成熟,全球装机已经超过200台,超过300篇文献发表,其中大量Nature、Science和Blood等高水平文章。
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  • 【资料】流式细胞仪的应用-检测细胞凋亡

    [em03] [em03] [em04] [em04] [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=52163]流式细胞仪检测凋亡2[/url]把一 二放在一个文件夹下然后打开就行!!!

  • 【分享】流式细胞仪检测细胞凋亡——Annexin V/PI双染色法

    [size=3][font=宋体]基本原理[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=宋体]细胞凋亡早期改变发生在细胞膜表面,目前早期识别仍有困难。这些细胞膜表面的改变之一是磷脂酰丝氨酸([/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体])从细胞膜内转移到细胞膜外,使[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]暴露在细胞膜外表面。[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]是一种带负电荷的磷脂,正常主要存在于细胞膜的内面,在细胞发生凋亡时细胞膜上的这种磷脂分布的不对称性被破坏而使[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]暴露在细胞膜外。[/font][font=Times New Roman]Annexin V[/font][font=宋体]是一种[/font][font=Times New Roman]Ca+[/font][font=宋体]依赖的磷脂结合蛋白,最初发现是一种具有很强的抗凝血特性的血管蛋白,[/font][font=Times New Roman]Annexin V[/font][font=宋体]具有易于结合到磷脂类如[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]的特性。对[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]有高度的亲和性。因此,该蛋白可充当一敏感的探针检测暴露在细胞膜表面的[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]。[/font][font=Times New Roman]PS[/font][font=宋体]转移到细胞膜外不是凋亡所独特的,也可发生在细胞坏死中。两种细胞死亡方式间的差别是在凋亡的初始阶段细胞膜是完好的,而细胞坏死在其早期阶段细胞膜的完整性就破坏了。因此,可以建立一种用[/font][font=Times New Roman]Annexin V[/font][font=宋体]结合在细胞膜表面作为凋亡的指示并结合一种染料排除试验以检测细胞膜的完整性的检测方法。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=宋体]试剂与仪器[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]孵育缓冲液:[/font][font=Times New Roman]10mmol/L HEPES/NaOH[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]PH 7.4[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]140mmol/L NaCl[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]5mmol/L CaCl2 [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]标记液:将[/font][font=Times New Roman]FITC- Annexin V[/font][font=宋体](宝灵曼公司产品)和[/font][font=Times New Roman]PI[/font][font=宋体]加入到孵育缓冲液中,终浓度均为[/font][font=Times New Roman]1ug/ml [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]流式细胞仪[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=宋体]实验步骤[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]1. [/font][font=宋体]细胞收集:悬浮细胞直接收集到[/font][font=Times New Roman]10ml[/font][font=宋体]的离心管中,每样本细胞数为([/font][font=Times New Roman]1~5[/font][font=宋体])×[/font][font=Times New Roman]106[/font][font=宋体],[/font][font=Times New Roman]/mL[/font][font=宋体] [/font][font=Times New Roman]500~1000r/min[/font][font=宋体]离心[/font][font=Times New Roman]5min[/font][font=宋体],弃去培养液。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]2. [/font][font=宋体]用孵育缓冲液洗涤[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]次,[/font][font=Times New Roman]500~1000r/min[/font][font=宋体]离心[/font][font=Times New Roman]5min[/font][font=宋体]。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]3. [/font][font=宋体]用[/font][font=Times New Roman]100ul[/font][font=宋体]的标记溶液重悬细胞,室温下避光孵育[/font][font=Times New Roman]10~15min[/font][font=宋体]。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]4. 500~1000r/min[/font][font=宋体]离心[/font][font=Times New Roman]5min[/font][font=宋体]沉淀细胞孵育缓冲液洗[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]次。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]5. [/font][font=宋体]加入荧光([/font][font=Times New Roman]SA-FLOUS[/font][font=宋体])溶液[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]℃下孵育[/font][font=Times New Roman]20min[/font][font=宋体],避光并不时振动。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]6. [/font][font=宋体]流式细胞仪分析:流式细胞仪激发光波长用[/font][font=Times New Roman]488nm[/font][font=宋体],用一波长为[/font][font=Times New Roman]515nm[/font][font=宋体]的通带滤器检测[/font][font=Times New Roman]FITC[/font][font=宋体]荧光,另一波长大于[/font][font=Times New Roman]560nm[/font][font=宋体]的滤器检测[/font][font=Times New Roman]PI[/font][font=宋体]。[/font][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=Times New Roman]7. [/font][font=宋体]结果判断:凋亡细胞对所有用于细胞活性鉴定的染料如[/font][font=Times New Roman]PI[/font][font=宋体]有抗染性,坏死细胞则不能。细胞膜有损伤的细胞的[/font][font=Times New Roman]DNA[/font][font=宋体]可被[/font][font=Times New Roman]PI[/font][font=宋体]着染产生红色荧光,而细胞膜保持完好的细胞则不会有红色荧光产生。因此,在细胞凋亡的早期[/font][font=Times New Roman]PI[/font][font=宋体]不会着染而没有红色荧光信号。正常活细胞与此相似。在双变量流式细胞仪的散点图上,左下象限显示活细胞,为([/font][font=Times New Roman]FITC-/PI-[/font][font=宋体]);右上象限是非活细胞,即坏死细胞,为([/font][font=Times New Roman]FITC+/PI+[/font][font=宋体]);而右下象限为凋亡细胞,显现([/font][font=Times New Roman]FITC+/PI-[/font][font=宋体])。[/font][/size]

流式细胞仪检测凋亡方法和原理相关的耗材

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流式细胞仪检测凋亡方法和原理相关的资讯

  • 王小波博士谈:流式细胞术对细胞分型和功能的检测
    Innovations in Pharmaceutical Technology (IPT) 最近对话安捷伦公司的王小波博士,其中谈到了推动流式细胞术发展的需求,以及该技术未来可能的发展方向。 IPT:在过去十年中,流式细胞仪的应用是如何发展的?流式细胞术是一种强大的技术,用于定量检测悬浮液中单个细胞和其他颗粒的物理和化学特征,速度可达每秒数千个细胞。细胞通常被不同靶蛋白的荧光标记抗体标记,从而能够同时对单个细胞的多种胞外或胞内蛋白质进行多重给检测与分析。由于细胞正在被应用于如免疫疗法、细胞和基因疗法等疾病治疗的研究,因此流式细胞术提供的数据就变得越来越重要。当然,它也可用于分子生物学、细菌学、病毒学、癌症研究和传染病的监测。在过去的十年里,使用流式细胞仪的人变得越来越多,而如今,许多生物学实验室都在使用流式细胞仪。重要的是,该技术的革新使其变得更易于使用且更具性价比。因此,流式细胞仪逐渐成为许多公司的最大收入来源。IPT:哪些应用领域目前正处于增长阶段?流式细胞仪传统上应用于免疫学—也即是我们通常所说的对免疫细胞如淋巴细胞的研究。例如,它已被用于免疫表型分析:根据细胞表面的抗原或标记物使用对应抗体来识别细胞的过程,以分类和了解不同类型的免疫细胞。如今,流式细胞仪的应用在涉及药物开发的细胞功能检测中也很常见,如细胞增殖、细胞活化、细胞信号、细胞凋亡和细胞毒性等。例如,流式细胞仪可用于检测共培养实验中免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤。目前,流式细胞术在生物研究所涵盖的广泛领域有着丰富的应用。IPT:流式细胞术的使用是否还存在障碍?随着实验室拥有比以往更多的分析仪器,情况正在改善。设计实验、准备样品和运行流式细胞仪检测需要时间,特别是当科学家想要运行不同类型的检测时。此外,实验室想开展多色实验设计也很常见,其中20或30个荧光标记是正常的。因此,需要大量的时间和资源来进行数据分析,以获得实验结果中的生物学见解。好消息是,随着流式细胞仪的自动化程度越来越高,分析能力越来越好,这将帮助时间有限的实验室进一步优化工作流程。IPT:流式细胞仪性能方面有哪些最新的突破?除了使用更多的多色搭配方案,还有正在开发的新试剂,对靶抗原有更高的特异性和亲和力,改善了信噪比,以提高分辨率和更好的进行细胞分群,这使得实验室能够开展更加复杂的实验。我们现在能够在单次流式实验中检测数百万个单个细胞中40、50,甚至100多个分析物--这就是我们所看到大数据和人工智能发挥作用的地方。还有光谱流式细胞仪的面世,它可以检测荧光基团发出的整个光谱。与传统流式细胞仪中对一种荧光基团的单一波长范围检测相比,该技术在灵敏度方面有了进一步提高。IPT:流式细胞仪的未来是什么?流式细胞仪不仅需要继续发展紧跟细胞分析的需求,而且还需要让我们世界上的优秀科学家更容易使用它。在我从事这个行业期间,我看到了这个领域的积极变化;许多实验室现在都拥有流式细胞仪,使生物学家--无论他们是在大学还是在生物制药公司--都能使用这些强大的仪器进行前沿研究。流式细胞仪所涉及的仪器、试剂和软件的开发人员需要共同努力,继续保持这一发展趋势,以便在生命科学研究、疗法开发和临床诊断的背景下,在分析和理解复杂的细胞环境和过程方面实现全球性突破。我们终将见证,流式细胞仪作为世界上所有生物学家都可以使用的工具,将在推动生命科学研究、疗法开发和生产,以及临床诊断和预后方面发挥更重要的作用,最终促进医疗健康的进步。安捷伦流式细胞仪和实时细胞分析PLXA业务部总经理王小波王小波博士是细胞传感器、细胞处理和细胞分析技术相关生命科学工具领域的全球知名的专家和领导者。自2018年通过艾森生物被收购加入安捷伦以来,王博士一直在领导创新实时细胞分析平台和下一代流式细胞仪系统的开发和商业化。通过专注于满足细胞基因治疗和免疫肿瘤市场的客户需求,王博士带领团队实现了技术和解决方案在这些新兴和快速增长的市场中的渗透和应用。在加入安捷伦之前,王博士是艾森生物的联合创始人和首席技术官,他带领艾森团队开发了用于无标记、实时细胞分析的电子传感器平台以及NovoCyte流式细胞仪技术并实现了商业化。在创建艾森之前,王博士曾在AVIVIA生物科学公司担任过三年左右的研发高级总监。在此之前,王博士就职于美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心。多年来,王博士发表了60多篇科学论文,在细胞处理、细胞分析和生物传感器技术等各个领域拥有50多项美国专利。
  • 从技术论坛管窥流式细胞仪技术与市场
    1973年,BD公司与美国斯坦福大学合作,研制开发并生产了世界第一台商用流式细胞仪FACSⅠ 1979年,北京师范大学引进了中国第一台流式细胞仪(FACS Ⅲ) 1983年河北肿瘤研究所引进了中国第一台分选型流式细胞仪(FACS420)……  追溯历史,流式细胞仪走过了42年的发展历程(1973-2015),在这四十多年的发展历程中,流式细胞仪器在结构上发生了一系列的演变:由简单到复杂、由单激光到多激光、由单色到多色、由分析到分选、由空气激发到石英杯激发、由标配型到特殊定制型等。总体来说,流式细胞仪的硬件发展远超科研发展需要,但应用技术相对滞后。  在第八届中国生命科学公共平台管理与发展研讨会的流式细胞仪技术论坛上,北京大学医学部分析仪器中心细胞室吴后男主任不仅介绍了流式细胞仪的发展历程,还指出了未来的发展趋势。据其介绍,未来流式细胞仪趋向于多色标记、多参数、更精细、微观指标观察、稀有细胞或多功能特性细胞的研究,向高难度、挑战性技术迈进。  而据第三军医大学医学分析测试中心万瑛教授介绍,多色流式(Multi-color Flow Cytometry)指同时使用多种(四色以上)颜色荧光标记的流式检测与分析,该技术是随着新荧光分子的不断问世和流式细胞仪分析参数的增加而出现的,是目前实现多参数细胞表型检测的主要手段。  不过,传统的流式技术主要基于对荧光发射光谱的检测,但荧光基团发射光谱一般比较宽,其间往往会发生重叠。不仅限制了检测通道的数量(20个),还会带来严重的串色问题,很多通道的信号需要复杂的补偿计算。  为了解决这些问题,最新的质谱流式细胞术(CyTOF)应运而生。据万瑛介绍,传统的流式技术主要使用各种荧光基团作为抗体的标签,使用激光器和光电倍增管作为检测手段,而CyTOF用金属元素偶联抗体作为标记手段,以ICP质谱为检测手段,通过这些改进,质谱流式技术巧妙的实现了更多参数的检测。总体来说,CyTOF具有很多优势:通道多,通道数110个,检测范围88-210Da 无漏光,通道间相互影响小于0.3%,无需计算补偿 背景低,标记元素在细胞内含量极低(1原子/细胞)等。不过,目前国内的CyTOF产品还比较少。  大家都知道,最近的诺贝尔医学奖给了两位干细胞研究者,John Gurdon和Shinya Yamanaka,以奖励他们在干细胞研究和体细胞重编程领域的卓越贡献,而流式细胞术天生就是在临床和研究领域分析、鉴定和分离干细胞和祖细胞的理想工具。近20年来,随着流式细胞仪及其检测技术的日臻完善,样品制备、细胞标记、软件开发等方面不断获得新突破,使得流式细胞仪已广泛应用于免疫学、生物化学、生物学、肿瘤学以及血液学等方面的研究和临床常规工作,成为细胞分选,细胞周期分析,DNA倍体测定,免疫活性细胞分型纯化,血细胞分型分类,药物在细胞中的分布,细胞凋亡等工作中重要的研究工具。  从仪器类型上来说,目前市面上销售的主要是两种流式细胞仪,一种是分析式流式细胞仪,细胞样本经这种仪器分析后最终进入废液桶,不能回收利用 另一种是分选型流式细胞仪,它既能进行流式分析,还能对分析的目的细胞进行分选。总体来说,市场上分析型的产品多于分选型。  相关调研报告预计,2012年全球流式细胞仪的市场为30亿美元,预计2020年市场规模将达到65亿美元,2012到2020年间复合年增长率为30.9%。而据相关网站预计,2016年我国流式细胞仪发展规模将达到7.1亿元,市场主要被BD和Beckman两家企业占领。第八届中国生命科学公共平台管理与发展研讨会的流式细胞仪技术论坛现场撰稿:叶建
  • Amnis量化成像流式细胞仪在血液学研究中的应用
    Amnis量化成像流式细胞仪在血液学研究中的应用 白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病。克隆性白血病细胞因为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积,并浸润其他非造血组织和器官,同时抑制正常造血功能。白血病的诊断、分类和预后分层需要综合运用形态学、免疫表型和遗传分析方法,而传统上这需要在多个平台上进行检测以便得到最终结果。 成像流式细胞术可以在一个仪器上产生以上所有结果,从而为白血病的诊断和研究开辟了新的工具。基于图像的流式细胞术结合高分辨率数字图像和标准流式细胞仪所获得的定量荧光信息,可以确定细胞抗原的定位(即细胞表面、细胞质、细胞核),并且可根据荧光强度、细胞形状、细胞大小和纹理信息等组合变量选择特定的细胞群体进行分析,而这是标准流式细胞仪无法实现的特征。 急性早幼粒细胞白血病(APML)为急性髓细胞白血病的一种特殊类型,急性早幼粒细胞白血病可以通过观察早幼粒细胞中粒细胞白血病蛋白- PML蛋白的异常弥散分布来进行快速检测。在正常细胞中,大部分PML蛋白以不连续点状方式分布在细胞核内,而在APML细胞中PML蛋白会呈弥散性分布。常规检测方法为显微镜观察,免疫组化,荧光原位杂交以及传统流式细胞术,但这些方法主观性很强,灵敏度低。Lizz Grimwade等人[1]尝试利用Amnis量化成像流式技术,根据 PML蛋白分布的模式的不同,对正常细胞和APML细胞的PML蛋白分布进行客观的区分。对病人样本进行自动检测,通过统计发生PML蛋白聚集的细胞比率来评估 APML发病的风险。结果表明,Amnis量化成像流式技术能够分析大量样本,确定PML蛋白的分布形式,从而找到潜在的异常细胞,增加了检测的灵敏度和准确率。图1. 急性早幼粒细胞白血病(APML)免疫荧光显微镜染色显示(A)在非APML患者中聚集的PML小体和(B) APML患者中弥散性PML小体 (红色,罗丹明抗PML;蓝色,DAPI核染色)。Modulation纹理分析分别显示在非APML病例(C)和(D)在APML病例中的结果。(E)和(F)分别显示非APML患者FITC标记的PML聚集体和APML患者弥散性PML。(G) 显示非APML患者和APML患者之间弥散染色的细胞百分比差异。 慢性淋巴细胞白血病(CLL)是最常见的白血病,其特征表型和预后在很大程度上取决于是否存在细胞遗传学畸变。检测这些细胞遗传学异常的金标准是在载玻片上的细胞涂片或组织切片上进行荧光原位杂交(FISH)。荧光原位杂交(FISH)是一种显微镜技术,使用荧光探针检测DNA序列,通常在载玻片上完整细胞的中期细胞涂片或间期细胞核上进行。来自澳大利亚的科学家Henry Hui等[2]展示了使用自动、高通量的Amnis量化成像流式细胞仪评估数千个细胞悬液中CLL细胞染色体的特异性FISH探针信号。成像流式细胞仪的EDF景深扩展能力使FISH探针信号能够被解析并定位在免疫表型细胞的(染色的)细胞核内。多色流式细胞术免疫表型分析最常用于诊断白血病,因为CLL细胞具有特征性表型,它们是成熟B淋巴细胞(CD19、CD20阳性),特征为共表达CD5和CD23抗原。CLL还表现为异质性遗传不稳定性。超过80%的病例预先存在细胞遗传学畸变,最常见的是11q、13q或17p缺失和12三体(15%的病例),这些可用于将患者分为高、中、低和极低预后风险类别。图2展示利用Amnis成像流式进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。使用Amnis ImageStreamX Mk II平台在血液样品上开发的自动化“immuno-flowFISH”方法在CLL中评估12号染色体的临床方法可能应用于疾病分层的诊断和后续治疗以评估疾病预后。这些应用将帮助临床医生优化治疗决策,从而改善患者的治疗效果。 图2. Amnis成像流式细胞仪进行12号染色体三体CLL细胞的分析方法。(A)分别根据明场图像的清晰度、面积、宽长比等参数对聚焦细胞进行识别。(B)细胞通过SYTOX AADvanced荧光强度(Intensity_MC_Ch05)进一步鉴定有核细胞,排除增殖细胞或紧密重叠的细胞。(C)和(D)根据CD19-BV480 (Ch07)、CD3-AF647 (Ch11)和CD5-BB515 (Ch02)表达差异对细胞进行分群,分为T细胞(CD3+CD5+CD19-), B细胞(CD3-CD5-CD19+)和CLL细胞(CD3-CD5+CD19+)。(E-G)对每个细胞亚群在CEP12-SpectrumOrange探针(Ch03)通道进行FISH小点计数的结果。(H)可在图像库中查看细胞免疫表型或FISH小点计数的亚群,以确认定量分析。259细胞为CD19-BV480阴性,CD3-AF647阳性,CD5-BB515阳性,12号染色体正常T细胞;细胞4419是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体正常B细胞;细胞7805是一个CD19+CD3-CD5-12号染色体三体CLL细胞;细胞1851是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体正常B细胞;和细胞1828是一个CD19+CD3-CD5+12号染色体三体CLL细胞。 Amnis量化成像流式细胞仪可以让科学研究更加生动,富有乐趣,其高灵敏度的检测和成像分析的大数据则让文章充满亮点,是您科学研究的好帮手。 相关阅读:Amnis量化成像流式细胞仪系列 利用传统流式细胞检测技术,研究人员可以分析成千上万个细胞,获得每个细胞的散射光信号和荧光信号,从而得到细胞群体的各种统计数据,但是传统流式细胞检测技术获得的细胞信息相对有限。细胞对研究人员来说,只是散点图上的一个点,而不是真实的细胞图像,缺乏细胞形态学、细胞结构及亚细胞水平信号分布的相关信息。要想获得细胞图像,研究人员就必须使用显微镜进行观察,但显微镜能够观察的细胞数量是非常有限的,很难提供细胞群体的量化与统计数据。Luminex公司Amnis量化成像流式技术开创性地将流式细胞技术与荧光显微成像技术结合于一体,在传统流式抽象的统计学数据基础上,既能提供细胞群的统计数据,又还可以获得单个每个单细胞的明场和荧光图像,从而为研究人员提供了细胞形态学、细胞结构和亚细胞信号分布的完整信息。 Amnis量化成像流式细胞仪具有高达12个检测通道,可以对通过流动室中的每个细胞进行成像,并对图像进行多参数量化分析,获得全新的细胞形态统计学数据。系统配有功能强大的数据分析软件IDEAS,可以对每个细胞图像通道分析超过上百种量化参数。这些参数不仅包括细胞整体的散射光和荧光信号强度,还包括对细胞形态,荧光分布、小点计数、荧光共定位等多种信息的分析。随着Amnis高速显微成像流式细胞技术的发展成熟,越来越多的科研人员开始将这种革命性的技术手段运用到自身的研究领域,并发表了大量有影响力的论文。图3.路明克斯Amnis量化成像流式细胞仪,左为FlowSight,右为ImageStreamX Mk II 参考文献: [1] Grimwade, L., Gudgin, E., Bloxham, D., Scott, M. A., & Erber, W. N. (2010). PML protein analysis using imaging flow cytometry. Journal of Clinical Pathology, 64(5), 447–450. doi:10.1136/jcp.2010.085662 [2] Hui, H., Fuller, K. A., Chuah, H., Liang, J., Sidiqi, H., Radeski, D., & Erber, W. N. (2018). Imaging flow cytometry to assess chromosomal abnormalities in chronic lymphocytic leukaemia. Methods, 134-135, 32–40. doi:10.1016/j.ymeth.2017.11.003

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