流式细胞术2021.10.3
一、实验应用场景
目前流式细胞术广泛应用于细胞表面和细胞内分子表达特征的分析,界定不同种类的细胞群,测定分离出的亚类纯度,分析细胞的大小和总量,它可以同时分析单个细胞的多个参数。它主要用于检测标记在抗体上的荧光强度,这些荧光抗体则可以检测与其有特异性结合的分子,如T细胞表面TCR受体等。
二、实验原理
流式细胞仪的原理:是在一组混合的细胞群中,加入针对特定分子的荧光单克隆抗体,这种特异单克隆抗体与其对应的抗原靶分子结合,成为荧光抗体标记的靶细胞,当每一个细胞通过仪器的激光束照射时,带在细胞上的荧光就会被相应的激光束激活并发出对应的荧光,通过敏感的光电倍增管即可检测到从细胞表面发出的荧光。
在流式细胞仪分离装置中,不同的细胞亚群由于标记着不同的荧光抗体而带有不同的物理(颗粒度,密度,荧光强度)信息,从而将目的细胞从混合的细胞群中分拣出来。
图1 实验原理示意图
三、实验步骤
流式使用三大步骤:
- 1.单细胞悬液的制作
- 2.相关分子的染色
- 3.上机分析
第一步:制备单细胞悬液
流式适合检测的样本类型包括外周血、骨髓,灌洗液、体腔积液,培养的细胞系等;如果是脾脏,肝脏等实体器官,则首先得剪碎,消化,制成单细胞悬液再进行下一步实验。
第二步:特异性染色
将培养的细胞或组织样品制成单细胞悬液,然后将细胞放入流式管或者EP管中与荧光标记或未标记的抗体孵育(根据抗体的不同,分冰上孵育,常温孵育,37°孵育等几种方式,具体看抗体说明)
常见的染色方法有以下两种:
- 直接染色(直标法):直接染色时,细胞与直接结合有荧光染料(如FITC标记)的抗体孵育。它的优点在于只需要抗体孵育这一个步骤,从而消除了来自二抗的非特异性结合的可能性。
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间接染色(间标法):间接染色时,不带荧光的一抗识别靶分子,带荧光的二抗识别一抗,从而达到检测靶分子的目的。另外可选择使用亲和-生物素系统,即抗体与生物素结合并且通过荧光染料标记的亲和素来检测。
图2 两种染色方法示意图
荧光结合染料的选择
实验室最常见的荧光有 FITC,PE,PE-Cy7,Percp-cy5,APC,APC-cy7等。不同的荧光染料的亮度有强有弱,强弱的相对差异取决于你的仪器,这是因为在不同的仪器上激光和过滤器的组合差异。不同的仪器检测的荧光通道稍有不同,所以染色之前一定要先查好你要用的仪器适合检测的荧光染料。
使用流式该注意的事项:
- 尽可能的制成单细胞悬液,减少细胞黏连。
- 尽可能的让细胞保持活性状态,这样既可以减少非特异性染色,也可以继续进行后续的实验。
- 封闭Fc抗原
- 孵育时间不能多长或过短:过长了,非特异性染色增多,过短了染色不充分,荧光太弱,影响上流式
- 如果要染两种以上的分子,抗体带的荧光不能相同,不然上流式后没办法区分这两种分子
- 选荧光时尽可能的选择互相串色和补偿容易调的两种荧光,比如 FITC 跟APC可以一起用,APC 跟PE 也可以一起用,补偿和电压调起来很舒服
- 注意抗体使用和保存温度:4° OR 37°
流式常见问题及解决方法:
Q1:无信号/荧光强度弱
可能原因以及解决方法:
- 可能这种分子表达真的很低或者没有
- 可能是抗体不好用,或者荧光跟检测通道不匹配:换抗体
- 没有足够的抗体来检测:增加抗体的量
- 不正确的电压和补偿:调整电压和补偿
- 无法接近细胞内目标:如胞内染色时破膜通透不充分
- 细胞内染色结合荧光分子太大
- 激光器未对齐:机器本身的问题,请联系工程师
- 可溶性或分泌型目标蛋白?目标不同,染色方法不太一样
- 荧光分子的荧光逐渐消退:抗体放置时间太久,荧光已经淬灭
- 一抗和二抗不匹配
Q2:荧光强度过高
可能原因以及解决方法:
- 抗体浓度过高:减少抗体的量
- 过量抗体被困:胞内染色会出现的问题
- 封闭不足
- 电压和补偿调的太高
Q3:背景高或阳性细胞百分比高
可能原因以及解决方法:
- 增益设置过高或补偿过低
- 抗体过量
第三步:上机分析
图3 上机分析示意图毫不隐晦的说,全篇文章只是略改,全文参见大佬写的文章《关于流式的干货:原理,步骤,注意事项,常见问题及解决方法》