激光流动细胞分析实验

　　激光细胞分析和分选技术已有十年的历史，但国内尚处于初试阶段.我室经过两年多努力，初步建成了一套实验装置。它与Z一80电子计算机联机使用，巳能快速分析各种生物细胞，绘出细胞数随细胞核DNA含量变化的直方图.

　　此方法的主要原理如图1所示.让染色细胞在稳定的液体流动中经过100微米左右的小孔，使细胞排队成行.每个细胞依次而且恒速通过激光束的椭圆形焦斑区，细胞受强激光照射后发射荧光。如果细胞核染色，则荧光与核的DNA含量成正比:如果细胞质被染色，则荧光与细胞质含量成正比;如果细胞核和细胞质分别染色，则可获得双色荧光。在与激光光轴及细胞流垂直的方向上搜集荧光，用光电倍增管接收，并进行积分放大和分类处理，在示波器、绘图仪或打印机上显示出细胞数随.DNA变化的直方图，从而快速获得各种细胞的精确统计数据，可甄别样品中细胞群体及其相对含量，探明是否存在异常细胞，可以确定细胞分裂的过程，在细胞周期分析、免疫研究、药物分析、病理诊断和计划生育等方面都有广泛的应用.

　　从上述原理可以推知，激光流动细胞分析系统的稳定性是此种分析方法成功的关键。有许多因素影响系统的稳定性。首先，细胞染色的均匀性是重要因素之一。同类的每个细胞亲合的染料分子必须相同;在核染色的情况下，DNA含量多的细胞亲合的染料分子应多，DNA含量少的细胞亲合的染料分子应少.染色技术必须做到亲合的染料分子数与细胞DNA含量成正比例关系.绝对避免细胞染色中染料饱和效应发生，因此染色液的浓度必须合适。

　　其次是激光光源的稳定性，不仅要求激光束的功率高度稳定，而且要求光场分布固定.为保证荧光脉冲为单峰，要求激光器工作在TEM₀₀模，其光场为单一的高斯分布。

　　细胞流速的稳定性也是非常重要的。必须保证每个细胞通过检测区的速度相等，因为每个细胞发射的荧光光通量与细胞受照时间有关。为保证光通量只与每个细胞DNA(或细胞质)含量成正比，必须使细胞受照时间相同，也就是要求细胞流过激光束的时间相同.显然，要满足此点，细胞悬浮液的流动必须是稳定流动.无论在样品管出口或在检测区，液流必须满足稳定流动条件，即流速必须满足式中v为液流平均速率，d为管内径，p为液体密度，n为液体的粘滞系数。例如水流过100微米的毛细管时，流速应小于23米/秒才可能是稳流‘这样才能保证细胞荧光光通量与细胞DNA含量成正比。

　　我们设计并制成的氢离子激光流动细胞分析系统包括:细胞流动室及气压流速控制系统，稳定的氢离子激光器及光路系统，荧光检测及讯号处理系统。此外还有为准备分选细胞用的其他一些设备。