主题：【第七届原创】【流式细胞仪系列之二】液流系统和样品室简介和注意事项

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发表于：2014/12/25 13:50:50 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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液流问题是流式细胞仪发展史上占有很重要的地位。从本世纪30年代-50年代，流式细胞仪发展迟缓的一个重要原因就是细胞悬液通过毛细管或小孔时的阻塞问题得不到解决，直到引入层流鞘液的方法后，不但使液流更加稳定，约束细胞在液柱中间，而且较彻底的解决了阻塞问题。

1、稳流与雷诺数

当液体流动时，有时是稳定的流动，称之为稳流，有时会产生漩涡，称之为湍流。上世纪，雷诺（OsborneReynolds,1842-1912）发现了一个以他名字命名的数-雷诺数，其定义如下：在一个直径为d的管子内，流动液体的平均速度为

，如果液体的密度为ρ，粘滞系数为η，则雷诺数R_e

当R_e=2300时，为稳流和湍流的分界点。当R_e<2300时为稳流，当R_e>2300时为湍流。在流式细胞仪中我们希望保持稳流。如果喷孔直径为100μm，水的密度为1g/cm³,水在20℃时的粘滞系数是0.010泊（poise,1泊=1g/cm.s）,代入上式，可以计算出

这是流式细胞仪喷孔速度的极限。考虑到湿润等因素的影响，常限制喷射速度在10m/s以下。

2、喷嘴

本特利流式细胞仪采用进样针，实际上就是通用型流式细胞仪的喷嘴，见图1。喷嘴中间是含有细胞悬液的样品，样品外面包围着鞘液从喷嘴中喷出。

图1 IBC-M进样针

由于样品中可能含有牛毛、草屑、沙土、饲料颗粒等杂质，对进样针和样品室堵塞。所以当出现样品测定值持续偏低的时候，建议清洗完以后重新测定微球，观察微球的峰型是否尖锐、对称、呈正态分布，电压值是否在0.9-1.1之间。如果出现异常，建议用通丝通下进样针和样品室后重新测定。

3、样品室

样品和鞘液相混合的小室成为流动室（cell），也称之为样品室、观察室等。样品室常以有机玻璃、光学玻璃或石英等制成，其做工精巧、尺寸准确、价格昂贵，是流动系统的心脏。其设计要求在流体力学上、光学上、机械学和电学上都十分稳定，见图2和图3。

图2 样品室组件

图3 样品室

图2和图3样品室为本特利微生物测定仪的样品室。样品和鞘液分别引入样品室，样品从样品室轴心的细管射向喷嘴上的喷孔，同时鞘液从四周流向喷孔，两者压力略有差异，被鞘液包围的样品从喷嘴喷出后与激光束相交，测量用的会聚透镜光轴和液柱、激光束相互垂直。这种三轴相互垂直的系统，在流式细胞仪中是个典型的系统。具体见图4（图画的不好，请见谅！）

图4 光学系统

图4液流从下往上流动，这样的设计使清除样品室中的气泡变得容易一些，因为当样品室中有气泡时，液流不稳定，仪器的CV值变大。如果液流是从上往下流动，则不太容易排掉气泡此设计解决了这一困难。从图中可以看出，被测量的细胞通过一个充满了液体的区域，由于窗口的内外面都远离样品室轴心，故可减少空气界面造成的散射。

从图4可以看出，激光照射到样品室后，两者交汇的位置为测量区，由于样品室中细管非常细，故轻微的波动可能导致激光聚焦的偏移。