熒光是指光致發(fā)光現(xiàn)象。當某種室溫物質受到一定波長的入射光照射時，分子中的電子吸收光能后達到高能級，進入激發(fā)態(tài)，并立即去激發(fā)并恢復到原來的狀態(tài)，而多余的能量則以光的形式輻射出去，即發(fā)出比入射光波長更長的光（通常在可見光波段）。一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象立即消失。也就是說，當物體吸收短波光的能量時，它可以發(fā)射比原來吸收的波長更長的光。具有這種性質的物質或分子稱為熒光素或熒光染料。

當激光束與細胞正交時，通常會產(chǎn)生兩個熒光信號。一是細胞本身在激光照射下發(fā)出微弱的熒光信號，稱為細胞自發(fā)熒光；定量分析可以深入了解所研究的細胞參數(shù)的存在和定量。

(1) 熒光信號的意義

熒光信號可以反映不同細胞的生物學特性。例如，熒光染料標記的單克隆抗體與細胞表面的抗原、受體或膜糖蛋白特異性結合，在激光的激發(fā)下發(fā)出一定波長的熒光。熒光信號的強度反映了膜抗原、受體或糖蛋白的相對數(shù)量。通過收集和分析熒光信號，可以實現(xiàn)細胞亞群和功能的分析。 DNA用DNA染料染色，染料以一定的方式與DNA鏈結合。在激光的激發(fā)下，染料發(fā)出熒光，通過測量熒光的強度，可以獲得相對DNA含量，進而確定細胞周期階段。分析。使用特定的熒光染料還可用于測量細胞鈣離子濃度、細胞內pH值和細胞膜電位。

(2)熒光染料的選擇

可以使用的熒光染料有很多種，由于它們的分子結構不同，它們的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜也不同。選擇染料或單克隆抗體標記的熒光素時，必須考慮儀器配置的激光光源的波長，即染料的激發(fā)光譜；儀器激光器的激發(fā)光波長盡可能接近熒光染料的激發(fā)光譜峰；另外，熒光染料還必須考慮染料的發(fā)射顏色，即染料的發(fā)射光譜，需要選擇合適波段的檢測器來檢測相應的熒光信號。

由于目前的流式細胞儀配備有多個熒光信號檢測器，當儀器同時檢測多個熒光時，每個熒光檢測器只允許一定波長的熒光信號進入并被檢測，因此用戶必須選擇合適的熒光信號接收器才能接收好的信號。還需要注意的是，使用激光波長相同的熒光染料，其發(fā)射波長不同，這樣才能被相應波段的檢測器接收到，達到同時檢測的目的。

檢測器的選擇基于了解熒光染料的發(fā)射光譜。以三色FCM為例，如果熒光光譜峰落在綠色范圍內（波長515-545nm），則選擇第一個熒光檢測器；如果光譜值落在橙紅色范圍內(564-606nm)，則選擇第二熒光檢測器；如果熒光光譜值落在深紅色范圍內（波長650 nm），則選擇第三個熒光檢測器。目前桌面FCM常用的激光為488nm，常用的染料有PI、PE、FITC、PERCP、CY5、APDye Fluors等。

(3) 熒光標記抗體組合

在使用流式細胞術進行多色分析時，如果想要得到理想的分析結果，需要選擇抗體的熒光匹配。經(jīng)?？紤]的因素如下。

1 熒光素的熒光強度

特定抗體區(qū)分陰性和陽性結果的能力取決于該抗體標記的熒光素。每種熒光素具有不同的光子釋放能力和不同的相對熒光強度。一般用染色指數(shù)來比較不同熒光標記的光信號強度。染色指數(shù)是陽性信號與陰性信號之差與陰性峰分布寬度的比值，用于判斷熒光染料區(qū)分弱陽性表達的能力。同一個單克隆抗體用8種不同的熒光素標記，得到不同的染色結果。我們需要找到一種具有更高染色指數(shù)的熒光染料來標記微弱的信號。

可以看出，對于特定的單克隆抗體，由于使用不同的熒光素標記，陰性核陽性細胞的S/N比（信噪比）可相差4-6倍。一般來說，熒光信號由強到弱的順序為：PE>APC>PE-CY5>PERCP-CY5.5>FITC>PERCP。

選擇熒光標記抗體時，需要考慮以下因素：

熒光素標記效率：抗體上標記的熒光素量（F/P）值也會影響相對熒光強度。每個抗體可以標記多個 FITC 或 PERCP 分子（通常為 2-9 個），而 APC 和 PE 標記的量約為每個抗體一個熒光分子。 FITC是小分子化合物，而PE、PERCP和APC是分子量較大的熒光蛋白。受熒光標記化學性質的限制，IGM型抗體通常僅標記小分子熒光素，如FITC、TEXAS RED、CY3和CY5等。

抗體檢測的抗原密度：高表達的抗原幾乎可以用任何熒光素標記的抗體來檢測，而低表達的抗體則需要用信噪比較高的熒光素標記的抗體來檢測，從而有效區(qū)分陽性細胞群和陰性細胞目的。

細胞自發(fā)熒光：每個細胞群的自發(fā)熒光水平各不相同，盡管可以觀察到高熒光強度的細胞，但在高波長范圍（>600nm）中自發(fā)熒光迅速下降。當檢測具有高水平自發(fā)熒光的細胞時，使用具有較長發(fā)射波長的熒光染料（例如 APC）可以獲得更好的信噪比。如果是自發(fā)熒光水平較低的細胞，那么使用較長波長的激發(fā)光對于改善正負差異的現(xiàn)象影響不大。可以使用 FITC 標記的抗體。

2 非特異性結合

一些熒光標記抗體表現(xiàn)出低水平的非特異性結合，導致陰性細胞中的熒光水平增加。這種非特異性結合通常由兩個因素引起：

單克隆抗體的同型對照：一些 IGG 型同型對照對某些細胞類型的 FC 受體結合更敏感

使用熒光素：有時 CY3、CY5、CY5.5 和德克薩斯紅直接標記的抗體以及一些串聯(lián)偶聯(lián)抗體可增強與某些細胞亞群的結合。對于CY5，研究表明，這主要是由于染料與低親和力FC受體的相互作用較弱； PE-CY5標記的抗體也有類似的效果。另外，在某些情況下（例如用抗HLA-DG PE/抗單核細胞PerCP-CY5.5分析單核細胞），該功能也可用于有意增加標記抗體中CY染料的標記量，這確保了無論每個單核細胞的 CD14 表達水平有何差異，都可以檢測到單核細胞。

總之，在通過流式細胞術進行多色分析時，應仔細選擇熒光抗體標記的熒光染料。主要影響因素有：根據(jù)不同型號選擇合適的熒光抗體（激光功率和波長）；染色細胞抗原表達的相對密度（表達密度低的抗原應選擇較亮的熒光染料）； FC 對陰性細胞受體狀態(tài)。另外，在進行多色分析時，需要盡可能選擇熒光波之間光譜重疊較少的熒光染料進行組合，同時需要進行正確的調整和補償。

3. 熒光補償?shù)恼{整

當細胞攜帶兩種或多種熒光素（如PE和FITC）并被激光激發(fā)發(fā)射兩種以上不同波長的熒光時，理論上可以選擇濾光片使得每種熒光只能被相應的檢測器檢測到，而將不會檢測到其他熒光。然而，由于目前使用的各種熒光染料具有較寬的發(fā)射光譜特性，雖然各自的發(fā)射峰不同，但發(fā)射光譜范圍有一定程度的重疊，因此少量不需要檢測的另一種熒光信號也會被檢測到。被檢測到。是通過這個光電倍增管來檢測的，所以每個光電倍增管實際上檢測的是兩種熒光的總和，只不過每種熒光都以某一種熒光為主。熒光素的發(fā)射光譜有一定的范圍，其發(fā)射信號的極小部分必然會進入另一次檢測。 FITC 檢測器將檢測少量的 PE 光譜，而 PE 光譜檢測器將檢測更多的 FITC 光譜。

由于光譜重疊占檢測信號的一定比例，因此熒光補償?shù)姆椒ㄊ菑慕邮盏降臒晒庑盘栔袦p去另一檢測器中接收到的信號（即光譜重疊）的一部分，從而使另一檢測器信號 該檢測器檢測到的信號與負背景信號一致，因此光電倍增管中輸出的信號實際上僅代表一定檢測的信號，而不受其他波長的熒光信號的干擾。利用標準的已知單陽性樣本，可以合理設定熒光信號的補償值。補償程度可以通過同時測量雙熒光參數(shù)的儀器條件來確定。補償時，首先測量染料的熒光 (FL1)。此時，除了應接收熒光的光電倍增管如FL1檢測器有信號輸出外，其他光電倍增管FL2檢測器也常常出現(xiàn)微弱的輸出。調整補償 然后調整補償器FL2-%1FL1，使FL2檢測器輸出的平均熒光強度與負信號一致；然后測量另一種染料（FL2），然后調節(jié)補償器FL1-%FL2，使FL1檢測器輸出的平均熒光強度與負信號匹配。負面信號是一致的。如此反復調整，F(xiàn)L1和FL2探測器即可得到充分補償。除了應接收熒光的光電倍增管如FL1檢測器的信號輸出外，其他光電倍增管FL2檢測器也常常輸出微弱。調整補償 然后調整補償器FL2-%1FL1，使FL2檢測器輸出的平均熒光強度與負信號一致；然后測量另一種染料（FL2），然后調節(jié)補償器FL1-%FL2，使FL1檢測器輸出的平均熒光強度與負信號匹配。負面信號是一致的。如此反復調整，F(xiàn)L1和FL2探測器即可得到充分補償。除了應接收熒光的光電倍增管如FL1檢測器的信號輸出外，其他光電倍增管FL2檢測器也常常輸出微弱。調整補償 然后調整補償器FL2-%1FL1，使FL2檢測器輸出的平均熒光強度與負信號一致；然后測量另一種染料（FL2），然后調節(jié)補償器FL1-%FL2，使FL1檢測器輸出的平均熒光強度與負信號匹配。負面信號是一致的。如此反復調整，F(xiàn)L1和FL2探測器即可得到充分補償。調整補償 然后調整補償器FL2-%1FL1，使FL2檢測器輸出的平均熒光強度與負信號一致；然后測量另一種染料（FL2），然后調節(jié)補償器FL1-%FL2，使FL1檢測器輸出的平均熒光強度與負信號匹配。負面信號是一致的。如此反復調整，F(xiàn)L1和FL2探測器即可得到充分補償。調整補償 然后調整補償器FL2-%1FL1，使FL2檢測器輸出的平均熒光強度與負信號一致；然后測量另一種染料（FL2），然后調節(jié)補償器FL1-%FL2，使FL1檢測器輸出的平均熒光強度與負信號匹配。負面信號是一致的。如此反復調整，F(xiàn)L1和FL2探測器即可得到充分補償。

進行多色分析時，必須使用每個熒光素單陽性樣品進行檢測，并調整與其他熒光通道的補償，以保證多色分析結果的準確性。由于多色分析熒光補償?shù)膹碗s性，許多分析軟件都允許離線補償，這為操作者提供了極大的便利。

值得注意的是，補償與特定實驗的特定熒光素組合、特定儀器條件設置有關。補償設置后，如果光電倍增管的電壓、激光器的波長、濾光系統(tǒng)等發(fā)生變化，熒光補償值就會發(fā)生變化，需要重新調整補償。