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流式进阶秘籍(一) | 流式实验需“知其然,亦知其所以然”

流式进阶秘籍(一) | 流式实验需“知其然,亦知其所以然” 广州市昊洋贸易有限公司
2023-02-23
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在开始做实验之前,我带师妹加鞘液,师妹问我,鞘液的作用是什么,我只知道流式细胞仪的运行离不开鞘液,也知道鞘液会带动细胞流动,但其他的作用就不太答得上来了……


鞘液

相当于流式细胞仪的“血液

鞘液确实很重要,它相当于流式细胞仪的“血液”。它的一个重要功能是聚焦细胞的流动,鞘液和样本流速有差异,鞘液的流速是高于样本的流速,因此鞘液和样本之间存在压力差,通过伯努利效应可对样本流进行聚焦,这样才使得细胞能排列成单细胞的直线流,得以让细胞以单个细胞的形式通过激光检测区域。

图1:流体动力学聚焦单细胞流示意图




原来鞘液有这些作用!那天加完鞘液,准备好仪器后,带师妹上样本做实验时,师妹看到散点图出现一个又一个的点,师妹问我这些点是什么,我跟她说很明显就是一个一个的细胞呀!师妹又继续追问我,那细胞进入流式细胞仪中,它的信号是如何被采集和转化的呢,然后我就解释不清楚了。


细胞通过激光束的时候

会产生脉冲信号峰

师弟,你看看下面这张仪器采集细胞信号的图。当细胞通过激光束时,会产生散射光和荧光信号,这些信号最终是通过检测器的电流信号来展现的,而散射光和荧光信号强度,是与电流信号成正比的。当细胞刚进入激光束的时候,信号逐渐增强,当细胞处在激光束的中心时,信号达到峰值,之后随着细胞流出激光束,信号下降回到基线。

图2:单个细胞进入激光束时产生脉冲信号的过程

这样形成的脉冲峰,我们把它称之为一个事件(Event),就像下面这幅图展示的就是一个完整的脉冲峰。我们在画流式图的时候会使用到高度(Height),宽度(Width)和面积(Area)这些参数,其实都是来自于每个事件的脉冲峰。脉冲峰的高度对应的是检测器检测到的最大信号值,宽度对应的是事件进入和完全离开激光束的时间,而面积则是对脉冲信号宽度和高度的积分。

图3:通过测量脉冲的高度、面积和宽度来量化脉冲




那我明白了,师妹当时还问我一般我们画图时,使用的都是面积信号,但为什么去除粘连时,就要用到高度或者宽度信号,我当时也是回答的支支吾吾的,其实应该就是因为这个脉冲信号的不同吧?


在去除粘连体时

会使用宽度或高度信号

是的!在画图时,对于散射光信号和荧光信号,通常我们会使用面积信号。因为面积信号是宽度和高度的积分,所以展示的信息会更丰富和全面。对于粘连体,也就是两个粘连在一起的细胞,在通过激光束的时候,它们的面积信号和宽度信号是单个细胞的两倍,高度信号和单个细胞一致。所以可以通过两者FSC-A,FSC-H以及FSC-W之间的差异来排除粘连体,例如可以通过FSC-A/FSC-H来排除。

图4:区分粘连体。A,粘连体(绿色门)宽度增加(因此面积增加),与单个细胞(红色门)高度相似。蓝色箭头代表激光束。B,通过绘制FSC 高度与FSC 面积的对比图,可以将粘连体(绿色框)与单个细胞(红色框)区分开。



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