流式细胞仪是对细胞进行自动分析和分选的装置。它可以快速测量、存贮、显示悬浮在液体中的分散细胞的一系列重要的生物物理、生物化学方面的特征参量，并可以根据预选的参量范围把指定的细胞亚群从中分选出来，流式细胞仪功能强大，下面由工业设计公司来谈谈流式细胞仪的发展趋势：

 

一、 应用对象从细胞到颗粒 

 

一般而言，流式细胞仪检测的对象是细胞，而且是呈独立状态的悬浮于液体中的细胞，即单细胞悬液。组织和器官中的细胞，必须用各种方法制备成单细胞悬液，才能进行检测。细菌、浮游生物等也可以用流式细胞仪分析。一些不是细胞的单个粒子，如病毒、细胞核、染色体、原生质体等也是流式细胞仪的检测对象。实际上，用“颗粒”而不仅仅是“细胞”来定义流式细胞仪的检测对象，显然更有代表意义。因为流式细胞仪可以将“颗粒”视同为“细胞”来进行检测，在特制的微球上包被抗原，抗体或核酸探针，以微球为载体来检测各种可溶性蛋白、细胞因子、自身抗体、特定的核酸序列等，从而使流式细胞仪的检测对象扩展到分子范围。

 

 

 

 

二、常规流式细胞仪检测颗粒的范围为0.5-50μm。 

 

电荷分选流式细胞仪检测颗粒范围与喷嘴直径等相关，最大应到喷嘴直径的1/3-1/2，目前最大直径的喷嘴为200μm。通过光路优化，采用多角度光散射，使用特殊荧光探针，甚至加装紫色激光收集散射光信号，有些流式细胞仪可以实现0.2μm颗粒与噪音信号的鉴别。

 

 

 

三、流路技术商品化 

 

绝大多数流式细胞仪基于鞘液流体动力学模式。因为负压进样省去了庞大的压缩气源，可以灵活使用各种上样管，已经成为几乎所有公司新仪器的选择。一般认为，流式细胞仪采用毛细管而非鞘液，容易被大的细胞或聚集细胞所阻塞，而且流动细胞难以准确聚焦，流速难以维持恒定。

 

 

 

四、从相对计数到直接绝对计数 

 

为满足统计学要求，流式细胞仪必须采集一定数量的细胞，仪器设定以细胞数为停止条件。传统流式细胞仪测试结果为相对计数，即目标细胞在某一总体系中的比值。随着应用深入，人们发现比值的变或者不变，以及变化大小不能反映细胞的真实变化，绝对计数，即单位体积内的细胞数被证明更具实际价值。最早是采用双平台法来解决以上问题，即用血细胞分析仪来获得白细胞，淋巴细胞等浓度，再结合流式细胞仪测定的百分比来计算被测细胞的绝对计数值。由于该法需要使用两种仪器，操作步骤多、变异系数大，不同实验室之间的差异也较大，因此应用受到限制。后来人们采用微球法，即用已知浓度的微球作为参比，通过被测细胞和微球的比例关系来进行绝对计数，但因计数微球价格较为昂贵，实际应用受到限制。近年来，厂家的共识回到了测定进样体积这一思路上来，替代微球法直接进行绝对计数，取得更为精确的结果。区别在于不同产品具体测定技术的差别。

 

 

 

五、光路优化和光学新元件的应用

 

庞大的水冷或气冷的激光器逐渐被小型化的固态激光器取代。光纤传导应用越来越普遍。光纤耦合让光能量传输更高效，而不为公司所专有。

 

 

 

六、以多色分析为核心的新型光学技术的迅速发展

 

早期流式细胞仪的主要应用还是细胞DNA含量测定，这一技术对设备要求不高，通常配备一个散射光和一个荧光信号的流式细胞仪就足以应付。随着新型荧光探针的不断开发和仪器软、硬件的逐步更新，流式细胞仪多色荧光分析得到了迅速发展。必须注意的是，多色分析提供了多种细胞特性的相互关系图，从而更加精确地界定一种细胞亚群，更好地对不同细胞进行分类。但是，同时检测的荧光染料越多，需准确调节各通道之间的补偿，技术难度更大，因为其中包含的信息量非常大，错误信号掺杂的概率也相应增加，所以数据分析时需格外注意，一般需采用不同的标记方案多次相互验证才能得出重要结论。光谱流式和质谱流式的出现克服了补偿问题。

 

 

 

 

七、数据处理能力不断提升

 

随着数字化技术的引入，以及数据处理系统的升级，流式细胞仪的数据处理能力得到极大提升。数据处理速度：反映数据扫描频率，用Hz表示。处理精度：信号采集精度，用比特表示，反映采集通道多少。目前仪器一般在20比特（2的20次方，100万通道）以上，最高达32比特（43亿通道）。单文件存储能力：反映文件储存能力，对稀有细胞分析有利。数据能力的提升直接影响到仪器的分析和分选速度。速度的提升是光路，流路和数据采集系统三者共同优化改善的结果。

 

 

 

 

 

八、仪器不断小型化到微流控

 

追求小型化，几乎是所有流式制造商开发新产品的共识。“小”意味着节省空间，容易安装和转移，“小”更值得期许的是减少样本体积，降低试剂消耗，提高检测速度，以及缩小空间所带来的光电及液路的改善。

微流控技术兴起于上世纪90年代，顾名思义就是使用微通道（尺寸为数十到数百微米）处理或操纵微小流体。

 

九、融合显微成像技术和流式细胞术

 

细胞生物学两大技术平台分别基于显微镜和流式，前者以形态分析为优，可提供详细的细胞图像信息，但解释主观、费时费力；后者以统计学见长，却缺乏成像能力，因此无法了解亚细胞定位。对于微弱荧光信号可以通过明视野细胞图像辅助设定遮罩，特定加强遮罩下细胞荧光信号，实现对微弱荧光图像的捕捉和分析。系统可以对每个细胞分析超过500种量化参数，包括细胞整体的散射光和荧光信号强度，以及对细胞形态，细胞结构及亚细胞信号分布的分析。图像流式细胞仪无须为了得到细胞群统计学资料而损失丰富的形态信息，也无须为了获得细胞细节而损失统计学功能。

 

十、专业化和临床型仪器纷纷面世

 

临床市场是商品流式细胞仪最具潜力的发展方向。但是，诊断流式试剂的研发和报证，以及符合检验流程的仪器开发，与不断增长的临床应用需求并不匹配。一些公司推出了专门的小型流式细胞仪，用于CD4细胞的快速计数，如FACSCount、CyFlow Counter等。迈瑞公司面向临床用户工作流程和场景推出BriCyte E6，针对淋巴细胞亚群分群等临床常规分析，可以实现检验仪器常有的一键得结果，免去繁复的电压和补偿调整，其LIS的双向通信，数据管理都非常符合临床诊断的期望。类似思路在后来上市的BD公司FACSlyric也有体现。老牌血球生产厂商Sysmex 在收购Partec后的第五年，推出了PS-10流式样本前处理系统，配合新款流式XF-1600，实现样本处理、离心和检测的全自动化流程。详情请见：全自动流式检测时代的来临！

 

可以期待，流式细胞仪未来将会作为一个重要的组成部分被整合到血液细胞分析流水线上，在这个系统中，血液细胞分析仪提供血常规结果和异常报警信息，流式细胞仪则根据这些信息对异常细胞进行不同策略的精细鉴别。

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