散射光檢測可不是我們想像的那麼簡單

2021-02-08 流式中文網

FSC反映細胞大小,SSC反映細胞內顆粒。學流式時接觸到的這個規律對嗎?

回答是,對於典型的細胞(例如外周血中的淋巴細胞、單核細胞、粒細胞)這個規律是沒錯的,可以大膽應用。

但是,散射光並非這麼簡單,它還受到以下因素的影響:

- 雷射光源的波長

- 散收光收集角度

- 鞘液基質及其中顆粒的折射率

散射光的強度與顆粒的大小、雷射波長均密切相關,如果顆粒直徑大於雷射波長,散射模式就不同。以488nm雷射器激發為例,直徑大於0.5um的顆粒散射模式與小於0.5um的顆粒完全不同。

前向散射光(FSC)與雷射發射方向的角度為0,所以能夠用最不靈敏的檢測器檢測到足夠的信號,因此FSC檢測器成為每個流式細胞儀的最低配置。FSC檢測器前,會放置一塊遮板(Obscuration Bar),當鞘液中沒有細胞或顆粒時,FSC很集中地形成一個光圈,被擋板遮住,不會被檢測器收集,避免誤認為是細胞或顆粒。一般情況下,FSC能夠反映幾乎所有細胞的大小,不過,對於直徑小於雷射波長的顆粒(例如在488nm下檢測0.5um以下的顆粒,如微顆粒、外泌體等),FSC就無法反映顆粒大小,所以導致這些顆粒信號無法與背景信號區分開。

側向散射光(SSC)與雷射發射方向形成一定角度,檢測器會使用更為敏感的光電倍增管,所以能夠提供比FSC更靈敏的解析度。在平時應用中,我們常會用SSC作為閾值將其與背景區分開。

光學上有個「米氏散射理論」,以德國物理學家Gustav Mie名字命名的,認為散射光的強度與角度高度相關,但是米氏理論不適用於0.5um以下的顆粒。哺乳動物細胞內的顆粒基本上都小於0.5um,所以散射光就不遵守米氏理論,這就是為什麼相同大小的細胞和微球其FSC和SSC會不同。

此外,折射率也是影響散射光很重要的因素。遵循米氏理論的顆粒,其散射光大部分由折射光組成,我們從物理學上學到過,不同密度的物質之間,折射率不同,因此,即使兩種細胞大小相同,但由於細胞內部脂質、蛋白質、碳水化合物等比例不同,所以折射率也會不同;兩種微球之間即使大小相同,但材料不同,也會有不同的折射率。這就是為什麼我們在檢測相同大小的細胞或微球時,FSC和SSC位置不同的原因

綜合上述,我們大致了解了FSC和SSC的檢測原理,以及影響因素。同時,也明白了在檢測、解讀FSC和SSC中需要注意的一些關鍵,相信FLOWER們讀了上述內容後, 在用流式檢測細胞大小、微球大小時應該明白怎麼做了吧!

祝順利!

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