流式细胞仪的原理和临床应用

　　流式细胞术(flow cytometry, FCM) 是利用流式细胞仪对细胞等生物粒子的理、化及生物特性进行分析的方法。它是上个世纪 70 年代初发展起来的一项高新技术。80 年代初研制出了性能稳定良好的流式细胞仪, 并开始被应用到临床医学研究及疾病的诊断和监测。流式细胞仪具有检测速度快、测量指标多、采集数据量大、分析全面、方法灵活等特点。近年来, 随着流式细胞仪性能的不断改进和测定方法与技术的快速发展, 流式细胞术成为常规实验诊断的重要手段, 一些检验项目已成为临床疾病诊断、治疗方案选择、预后判断等不可或缺的内容。

　　1 流式细胞仪的构成及工作原理

　　流式细胞仪主要由液流系统、光学系统、电子系统、分析系统和细胞分选系统五个部分组成。将待测细胞制成单细胞悬液, 经荧光染料染色后加入样品管, 在一定气体压力下待测样品被压入流动室。待测细胞在鞘液的包裹下单行排列, 依次通过检测区, 被荧光染料染色的细胞受到强烈的激光照射后, 产生散射光和荧光信号。这两种信号同时被前向光电二极管和 90 °方向的光电倍增管(PMT) 接收。散射光分为前向角散射 (forward scatter, FSC) 和侧向角散射(side scatter, SSC) 。前者主要反映被测细胞的大小, 后者主要反映被测细胞的胞质、胞膜、核膜的折射等, 以及细胞内颗粒的性状。光信号通过波长选择通透性滤片后, 经光电倍增管接收后转为电信号, 再经数/模转换器转换为可被计算机识别的数学信号, 以一维直方图或二维点阵图及数据表或三维图形显示出来。

　　流式细胞仪还可以对分析中的目的细胞进行分选, 它是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。流动室的喷嘴上安装有超高频的压电晶体, 可以产生高频振荡, 使液流断裂为均匀的液滴, 待测细胞就包含在液滴之中。将这些液滴充上正或负电荷, 当带电液滴通过电场, 便会在电场的作用下发生偏转, 然后落入相应的收集器中, 从而实现细胞分选。

　　2 临床应用

　　2.1 在血液中的应用

　　由于血液、骨髓标本采集比较方便, 样品中各成分呈分散悬浮状态, 易于流式细胞仪的分析、分选等,因而血液学是流式细胞术技术首先和重要的应用领域。以下是流式细胞仪在血液学中的应用。

　　2.1.1 白血病的免疫分型 白血病的免疫分型对白血病的诊断、制订治疗策略、判断预后及发病机制的研究都有重要的参考价值。FCM检测白血病免疫表型是利用荧光标记的单克隆抗体用分子探针多参数分析白血病细胞的细胞膜和细胞浆或细胞核的免疫表型, 可快速、精确分析白血病细胞, 且重复性好。其免疫分型的价值体现在: ①能正确区别 AML 和ALL, 并能进一步区别 ALL 中的 T 系、B 系及亚型; ②能正确鉴别 AML 中的 M0、M6、M7; ③能诊断双系或双表型白血病; ④能发现仅表达个别次要非本系列相关抗原的白血病; ⑤能诊断少见、疑难的白血病( 如毛细胞性白血病); ⑥微小残留病变的 FCM 检测对AML、ALL 病人具有重要的预后意义, 它可指导临床治疗, 预测白血病复发, 评价自体骨髓移植的净化效果。