2.3? 分析和分選速度的提高

　　流式細胞儀非常重要的一個特點就是它能夠?qū)崿F(xiàn)高速的細胞定量分析和目標(biāo)細胞的分選。隨著液流控制系統(tǒng)性能的改進和光電檢測元件響應(yīng)速度和計算機軟件系統(tǒng)的不斷發(fā)展進步， 流式細胞儀的分析和分選速度都有質(zhì)的提高。目前，BD 公司出品的 FACSAria 流式細胞分選儀獲取速度可達 70000 個細胞 /s，分析速度可達 50000 個細胞 /s。這對于要通過對大量細胞的分析，建立不同細胞類型的數(shù)據(jù)庫具有十分重要的現(xiàn)實意義，如根據(jù)細胞形態(tài)變化和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化對腫瘤細胞進行分類等。

　　2.4? 實現(xiàn)多色分析

　　流式細胞儀另一個非常重要的特點就是它能夠?qū)崿F(xiàn)對細胞的多參數(shù)測量。通過使用多種熒光標(biāo)記物對細胞進行標(biāo)記，測量激光激發(fā)多色熒光信號，實現(xiàn)單次實驗對細胞多種成分測量。然而，實際中熒光標(biāo)記物的發(fā)射光譜多較寬，不同的標(biāo)記物標(biāo)記細胞后，光電檢測器檢測到的熒光信號往往有重疊的現(xiàn)象，這就需要對熒光信號進行補償。目前 BD 公司研發(fā)的細胞多色分析技術(shù)居于領(lǐng)先地位，它采用多根激光束同時激發(fā)流動室中的一個細胞，激發(fā)出來的熒光信號分別經(jīng)過系統(tǒng)中的多個光學(xué)濾光片，被不同的光電檢測器檢測，這樣就可以解決熒光信號重疊的問題，使多色分析達到最佳效果。BD 產(chǎn)品最多可進行15 色熒光分析和前向、側(cè)向散射光分析，這樣單次實驗就可以同時獲得多達17個參數(shù)，提供豐富的細胞信息。

　　2.5? 儀器小型化?

　　低功耗、小型化、便攜式的細胞分析分選儀器，一直都是各大廠商和科研院所的研究方向。隨著激光光源、光電檢測器件、電子計算機等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，器件的性能更加優(yōu)越，體積也更小，這使得流式細胞儀的小型化取得很大進展。目前市場上的 C6 流式細胞儀的體積比小型微波爐還要小，重量不足 14kg，功耗也不超過 70W，是真正意義上的小型化分析儀器。

　　以 MEMS 技術(shù)（微機電系統(tǒng)）為基礎(chǔ)的微流控芯片（microfluidic chip） 技術(shù)具有體積小、效率高、集成度高、速度快等特點，為生化分析領(lǐng)域開辟新的研究方向。國外課題組在這方面已經(jīng)做很多研究。Hirono 等人采用LED 作光源的微芯片流式細胞成像分析系統(tǒng)實現(xiàn)對血小板凝集數(shù)量的計數(shù)。Wolff 課題組研制一種微芯片細胞分選器，他們將激光光源、檢測器件和細胞的培養(yǎng)室統(tǒng)統(tǒng)集成到一個微型芯片上。該細胞分選器具有尺寸小、分選效率高、價格低等特點，同時采用封閉體系可以有效防止污染，滿足環(huán)保要求。國內(nèi)方面也有很多課題組從事這方面研究。姚波等人采用靜電力的方法實現(xiàn)對細胞的篩選。當(dāng)細胞經(jīng)過檢測區(qū)后，在芯片出樣管道的分支處被施加不同電壓，帶電荷細胞進入出樣管道后，在靜電場力作用下，發(fā)生不同方向的偏轉(zhuǎn)，進入到相應(yīng)的收集管里，同時， 為有效消除電滲流影響， 他們還對管壁做涂層處理。

　　2.6? 儀器自動化

　　以往流式細胞儀的使用都比較繁瑣，使用起來有相當(dāng)?shù)碾y度。隨著計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)發(fā)展，目前流式細胞儀在進樣、液流控制、多色熒光分析、細胞分選和數(shù)據(jù)處理等方面都已經(jīng)實現(xiàn)自動化。例如 BD 公司的FACSAria 細胞分選儀配備液流自動控制系統(tǒng)和軟件自動清洗程序，實現(xiàn)進樣倉自動加壓、自動混勻樣本、自動沖洗進樣管路、液滴監(jiān)控、自動檢查堵塞。系統(tǒng)軟件的分選設(shè)定和檢測功能大大簡化操作， 實現(xiàn)細胞分選的無人操作。

　　3? 流式細胞儀的應(yīng)用

　　隨著各種新型的熒光染料和單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，流式細胞儀在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍得到進一步的擴展。目前，基本上能進行熒光分子標(biāo)記的細胞或者亞細胞微粒都能被流式細胞儀檢測，下面簡要介紹流式細胞儀在細胞生物學(xué)、免疫學(xué)、腫瘤學(xué)等部分領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　3.1? 在細胞生物學(xué)的應(yīng)用

　　細胞內(nèi) DNA 的含量在整個細胞周期內(nèi)隨時都發(fā)生周期性的變化，通過熒光探針對細胞內(nèi) DNA 含量進行測量，能夠有效分析各個時相的細胞百分比以及 DNA 異倍體。相對于傳統(tǒng)染色體核型分析，流式細胞儀不僅能夠?qū)崿F(xiàn)染色體分析還能進行純化，以獲得克隆實驗所需的染色體。同時， 流式細胞儀因其具有高效分析和分選能力，在分子遺傳學(xué)中也有大量應(yīng)用，主要是用于研究分離的染色體，以及對特定的染色體進行分選。流式細胞儀在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用相對較晚，但它快速、多參數(shù)測量的特點十分適合解決微生物學(xué)面臨的一些問題。目前，在工業(yè)上流式細胞儀能夠用于微生物的快速鑒定，例如對自來水中的微生物學(xué)鑒定和控制、對生乳中細菌總數(shù)的檢測等。

　　流式細胞儀在臨床醫(yī)學(xué)中最早應(yīng)用于腫瘤學(xué)，主要是通過 DNA 含量和線粒體數(shù)量檢測進行癌前病變和早期癌癥的診斷以及化療指導(dǎo)和愈后評估等。流式細胞儀能夠精確檢測細胞內(nèi) DNA 含量，可對癌癥的性質(zhì)和發(fā)展趨勢進行判斷，利于早期診斷。實際應(yīng)用中需要將實體瘤組織解聚、分散制成單細胞懸液，并用熒光染料（碘化吡啶PI）染色，對細胞內(nèi)的 DNA 含量進行檢測。同時需要將不易區(qū)分的群體細胞分成 G1 期、S 期和 G2 期 3 個細胞亞群，DNA 的含量直接代表細胞的倍體狀態(tài)，腫瘤的惡性程度和非倍體細胞有密切關(guān)系。流式細胞儀還可對惡性腫瘤 DNA 倍體異質(zhì)體進行檢測，對患者臨床分期、病理分級、腫瘤轉(zhuǎn)移具有重要意義。腫瘤早期診斷的一個重要依據(jù)就是 DNA 非整倍體細胞峰的存在。同時，細胞的 DNA 倍體分析也能夠用于病人愈后情況的早期判斷。異倍體腫瘤惡變的復(fù)發(fā)率和死亡率都比較高，然而，二倍體和近二倍體腫瘤的愈后狀況明顯比較好。流式細胞儀除能對癌癥 DNA 含量進行分析外，還能夠根據(jù)癌癥 DNA 的分布直方圖變化情況對化療效果進行評估，這對于癌癥的化療具有重要的指導(dǎo)意義。

　　3.3? 在免疫學(xué)中的應(yīng)用

　　隨著單克隆抗體技術(shù)、熒光色素技術(shù)的發(fā)展，流式細胞儀以其快速、定量測量的特點，被廣泛應(yīng)用于免疫理論研究和臨床實踐當(dāng)中。通過與熒光抗原抗體結(jié)合，對細胞表面和細胞內(nèi)部的抗原、癌細胞基因蛋白定量分析，實現(xiàn)細胞分類和亞群分析，這對于各種血液病、癌癥、B細胞淋巴瘤的早期診斷和治療以及對人體細胞免疫功能的評估都具有十分重要的現(xiàn)實意義。通過對患者淋巴細胞各個亞群數(shù)量的檢測可以了解淋巴細胞的分化功能，同時，通過對疾病的特異性淋巴細胞亞群或者細胞表面標(biāo)記物的存在、缺失和過度表達等的研究，可以對一些免疫性疾病、 感染性疾病和腫瘤等進行早期診斷和治療。 此外，還可以利用流式細胞儀進行組織相容性抗原群體分析和器官移植和移植后免疫狀態(tài)監(jiān)測。

　　3.4?在血液學(xué)中的應(yīng)用

　　臨床中通過對外周血 T 淋巴細胞 、骨髓細胞表面抗原和細胞內(nèi)DNA 含量的檢測，可以對包括白血病、淋巴瘤等多種血液病進行早期診斷、及時治療和愈后情況的判斷。由于各類血細胞都具有特異的抗原，流式細胞儀通過采用特異的抗血細胞表面分化抗原的單克隆抗體，結(jié)合熒光染料，就可以測定某個細胞的多項參數(shù)，準(zhǔn)確地判斷細胞屬性。流式細胞儀能夠在患者恢復(fù)期檢測體內(nèi)是否還有殘留的病變細胞，這對于及早發(fā)現(xiàn)并采取有效措施防止白血病等疾病的復(fù)發(fā)具有極其重要的現(xiàn)實意義。上述應(yīng)用只是流式細胞儀廣泛應(yīng)用的一個縮影，流式細胞儀在細胞凋亡檢測、器官移植、精子性別控制、臨床細菌學(xué)、植物學(xué)等諸多領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，隨著激光、探測器、計算機技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，流式細胞儀也將會有更加廣泛的應(yīng)用前景。