流式细胞仪鞘流技术

流式细胞仪中的 鞘流技术（Sheath Flow Technology）是一种用来确保细胞或微粒在流动通道内能够单个通过激光束进行检测的关键技术。它通过精确控制液体流速和流动方向，将细胞或微粒带入激光照射区域，以实现高效的单细胞分析。

鞘流技术的原理

流式细胞仪的核心部分是流动通道，其中细胞悬液与一种称为鞘液（Sheath Fluid）的液体共同流动。这个技术的基本原理可以通过以下几个步骤来描述：

1. 流动通道设计：

    在流式细胞仪中，液体通过细小的流动通道被精确控制。细胞悬液流入该通道时，会被一个较高速的鞘液包围，形成一个细胞束流。

    细胞悬液（通常是包含多种细胞的液体样本）被置于通道的中心，而鞘液（通常是一个清洁的流体，如生理盐水）在外层环绕细胞悬液。

2. 鞘流作用：

    鞘液的作用：鞘液的作用是提供一个稳定的流动环境，使细胞悬液能够处于中心并以单行方式通过激光束。这种鞘流技术确保了细胞或微粒在激光束的照射区域内通过时不相互碰撞，避免了信号干扰。

    通过精确的流速控制，鞘液将细胞推至流动通道的中心，使细胞在通过激光束时以单行流动的状态出现。

3. 细胞单行流动：

    在流动过程中，鞘液的流速比细胞悬液的流速更快。细胞悬液被鞘液“包裹”，形成类似束流的流动模式，确保细胞能够一个接一个地通过激光束检测区域。

    这种单列流动方式有助于提高流式细胞仪的分析精度，确保每个细胞都能单独接受激光照射和荧光标记的检测，从而获得独立的分析数据。

鞘流技术的优势

1. 提高检测精度：

    鞘流技术确保每个细胞或微粒在激光束区域内是单独通过的，避免了细胞之间的相互干扰，保证了更高的检测精度。

 

2. 流动通道的稳定性：

    通过鞘液的包裹，细胞悬液保持稳定的流动状态，避免了细胞聚集或沉淀，有助于持续稳定地进行细胞分析。

3. 适应不同样品：

    鞘流技术可以处理不同浓度的细胞悬液，甚至包括低浓度的细胞样本，这使得流式细胞仪在处理样品时具有更高的灵活性。

4. 高通量分析：

    鞘流技术能够通过确保细胞的单列流动，在较高的速度下完成细胞分析，具有高通量的分析能力。

鞘流技术的应用

1. 单细胞分析：

    鞘流技术使流式细胞仪能够精准分析每个细胞的特征，如大小、形状、表面标志物以及其他荧光染料的标记。这对于免疫学、癌症研究、干细胞研究等领域的单细胞分析至关重要。

2. 细胞分选：

    在细胞分选中，鞘流技术有助于确保细胞的单列流动，从而使分选装置能够准确地分选目标细胞。

3. 流式细胞术的多重检测：

    鞘流技术为多重标记的流式细胞术提供了保障，通过高效分开每个细胞，能够分析多个荧光标记物，广泛应用于免疫表型分析、细胞功能研究等。

鞘流技术的挑战与改进

尽管鞘流技术有许多优势，但也存在一些挑战。例如：

鞘液的耗费：流式细胞仪在进行高通量分析时，鞘液的消耗量较大，可能增加实验的成本。

流速和压力的控制：不同样品的流速和压力要求可能不同，精确的控制对于保证细胞分析的准确性至关重要。

一些现代流式细胞仪已经在这些方面进行了改进，如通过自动调节鞘液流速、采用低消耗的鞘液设计等，进一步提高了设备的效率和成本效益。

总结

鞘流技术是流式细胞仪中确保细胞单列流动、实现高效、准确分析的关键技术。它通过利用鞘液将细胞推向激光照射区域，在保证单个细胞逐一通过的同时，提供高通量、高精度的分析。这一技术在细胞生物学、免疫学、癌症研究、细胞分选等领域具有广泛应用。