王彬彬 劉鑫 田曉鵬2

近些年來(lái)，隨著和學(xué)技術(shù)的快速更迭，流式細(xì)胞技術(shù)也在各個(gè)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足發(fā)展，并在發(fā)展過(guò)程中也在不斷更新和完善。其廣泛應(yīng)用于當(dāng)代的醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)以及化學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域中。流式細(xì)胞儀是生物學(xué)、電子學(xué)、免疫學(xué)、醫(yī)學(xué)等諸多學(xué)科的綜合產(chǎn)物，它是一種能對(duì)細(xì)胞、細(xì)菌等微小顆粒作出高效分析的先進(jìn)的高科技儀器。流式細(xì)胞儀的產(chǎn)生是當(dāng)今科技發(fā)展的重要進(jìn)步，并且對(duì)未來(lái)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可或缺的研究工具。隨著流式細(xì)胞儀未來(lái)的普及和發(fā)展，其在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用方面也越來(lái)越廣泛。本文將進(jìn)一步闡述流式細(xì)胞儀的原理及其在畜牧醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。

1.流式細(xì)胞儀的基本組成

流式細(xì)胞儀的基本組成包括四個(gè)部分。分別為流動(dòng)室和液流系統(tǒng)；激光源和光學(xué)系統(tǒng)；光電管和檢測(cè)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)和分析系統(tǒng)。流式細(xì)胞儀還有三個(gè)重要的基本常識(shí)，分別是前向角散射、側(cè)向角散射以及其他參數(shù)。其中，前向角散射可以用來(lái)檢測(cè)生物細(xì)胞和微粒的不同大??；側(cè)向角散射通常用來(lái)反映生物細(xì)胞或微粒的分布形態(tài)、表面形態(tài)以及生物細(xì)胞內(nèi)顆粒的大小情況，并且還能精確的了解生物細(xì)胞內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)等；其他參數(shù)通常利用熒光光源的強(qiáng)弱來(lái)檢測(cè)待測(cè)物質(zhì)的多少以及待測(cè)物質(zhì)在生物細(xì)胞中的含量多少、存在位置等。

2.流式細(xì)胞儀的原理

2.1細(xì)胞參數(shù)測(cè)量原理

參數(shù)測(cè)量是流式細(xì)胞儀中最主要的功能之一，其可以同時(shí)對(duì)生物細(xì)胞進(jìn)行多種參數(shù)的測(cè)量，其測(cè)量參數(shù)主要是利用熒光的光源強(qiáng)弱和熒光信號(hào)來(lái)獲取主要測(cè)量信息。在利用流式細(xì)胞儀對(duì)生物細(xì)胞進(jìn)行參數(shù)測(cè)量時(shí)通常用到兩種散射光進(jìn)行測(cè)量，即前向角散射和側(cè)向角散射，又稱作角散射。在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中，流式細(xì)胞儀需要先對(duì)熒光散射的信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)，包括自發(fā)熒光和特征熒光。而在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該盡量降低自發(fā)熒光的干擾和提高信噪比。所以在測(cè)量過(guò)程中要選擇比較亮的熒光材料以及選擇合適的濾片光學(xué)系統(tǒng)。

2.2細(xì)胞樣品分選原理

細(xì)胞樣品的分選是一個(gè)比較嚴(yán)密的過(guò)程，需要利用細(xì)胞分選器對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分選。流式細(xì)胞儀大體的分選原理是把流式細(xì)胞儀的噴嘴射出的液體分成若干個(gè)液體水珠，邏輯電路會(huì)按照之前選好的參數(shù)進(jìn)行初步判斷和分選，然后流式細(xì)胞儀的充電裝置會(huì)為分選的水珠進(jìn)行充電，細(xì)胞收集器會(huì)收集攜帶細(xì)胞的帶電水珠。如果對(duì)這種分選結(jié)果不滿意的話還可以采用捕獲管來(lái)進(jìn)行分選。當(dāng)然，細(xì)胞樣品的分選要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。

2.3細(xì)胞數(shù)據(jù)分析原理

流式細(xì)胞儀的數(shù)據(jù)分析原理可以分為兩個(gè)方面，包括參數(shù)方法以及非參數(shù)方法。如果被檢測(cè)醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、物理學(xué)系統(tǒng)或者畜牧獸醫(yī)學(xué)系統(tǒng)能夠用數(shù)學(xué)模型技術(shù)的方式展現(xiàn)出來(lái)的時(shí)候，我們通常采用參數(shù)方法來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。例如，在測(cè)定小白兔精子的DNA含量時(shí)，如果采用正態(tài)函數(shù)來(lái)描述數(shù)據(jù)，我們通常采用最小二乘法。而這時(shí)候就不適合利用非參數(shù)方法來(lái)進(jìn)行分析。由于數(shù)據(jù)分析常常和最后得出的結(jié)果有關(guān)系，所以具體的分析方法要根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.流式細(xì)胞儀在畜牧獸醫(yī)中的應(yīng)用

3.1對(duì)哺乳動(dòng)物精子的分離

流式細(xì)胞儀在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，其在哺乳動(dòng)物的產(chǎn)肉、產(chǎn)毛、產(chǎn)奶等方面有著重要作用，可以大幅度提高相關(guān)方面的經(jīng)濟(jì)效益。

例如，流式細(xì)胞儀可以在哺乳動(dòng)物的染色體方面發(fā)揮作用。正常情況下雙倍體馬的染色體總共有64條，其中公馬常染色體為64條，其中一條X染色體，一條Y染色體；而母馬常染色體為64條，其中兩條X染色體。對(duì)馬來(lái)說(shuō)X精子的DNA比Y精子的DNA多出3.0%到4.5%。利用流式細(xì)胞術(shù)可以對(duì)馬的精子進(jìn)行分離，而且對(duì)馬精子的活力、胚胎以及馬后代的發(fā)育不會(huì)造成明顯的損傷。據(jù)相關(guān)研究顯示，利用流式細(xì)胞儀對(duì)馬精子進(jìn)行分離后，X精子分離準(zhǔn)確率可以達(dá)到88%以上，其效果還是不錯(cuò)的。

3.2 在傳染病中的應(yīng)用

流式細(xì)胞術(shù)在檢測(cè)各種生物細(xì)胞方面已得到了比較廣泛的推廣，尤其是在免疫細(xì)胞的表面標(biāo)志和細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞因子方面已取得了技術(shù)上的快速提升。流式細(xì)胞儀可以通過(guò)對(duì)生病的哺乳動(dòng)物（家畜）淋巴細(xì)胞各亞種群的數(shù)量進(jìn)行測(cè)定，用得到測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)控其免疫狀態(tài)，從而可以及時(shí)制定預(yù)防機(jī)制，避免各種傳染病的傳播以及避免給相關(guān)企業(yè)帶來(lái)不必要的損失。流式細(xì)胞儀還可以通過(guò)檢測(cè)乙型肝炎患者的單個(gè)核細(xì)胞來(lái)判斷其病情惡化情況，并且為今后的臨床治療方案提供較為可靠的依據(jù)。

當(dāng)然，除了在以上兩個(gè)方面當(dāng)中的應(yīng)用，流式細(xì)胞儀還可以對(duì)雞、鴨、鵝等家禽的胚胎作出鑒定以及在家禽淋巴細(xì)胞變化規(guī)律的研究等方面也起著重要的作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，流式細(xì)胞儀不僅僅局限于發(fā)明初期時(shí)的細(xì)胞分選上，在其他各個(gè)領(lǐng)域也越來(lái)越受到推崇，比如細(xì)胞調(diào)亡、細(xì)胞分型等領(lǐng)域都取得了不錯(cuò)的效果。由此看來(lái)，不論是在畜牧醫(yī)學(xué)領(lǐng)域還是其他方面，流式細(xì)胞儀的應(yīng)用空間會(huì)不斷加大，同時(shí)也會(huì)得到更好的更新和完善。

（作者單位：1.132200 吉林省吉林市永吉縣畜牧業(yè)管理局；2.132000吉林市昌邑區(qū)畜牧獸醫(yī)工作總站）