フローサイトメトリーの原理と応用

概要

フローサイトメトリーは細胞生物学と光波の研究を組み合わせた技術です。光ビームが粒子に当たると光が散乱し、散乱角度を測定することで、0.5µm〜40µmの粒子を画像化できます。サイズ、顆粒度、細胞表面受容体、DNA・RNAの合成活性など、様々な細胞特性を定量できます。

細胞サンプルを採取し、細胞を一つずつ光ビームに通過させます。光が散乱した角度を検出し、同時に蛍光染料が放つ光を蛍光顕微鏡で測定します。

フローチャンバーは細胞を単列に整流する役割を持ちます。シース液で満たされた細い管（幅約10µm）を通過することで、細胞は一本の列で光ビームに導かれます。シース液はレンズに導かれ、散乱光を収集します。

多くの装置はレーザーを使用しますが、アークランプやLEDも利用可能です。アークランプは弱い蛍光には不向きですが、強蛍光標識（例：DNA解析）には適しています。代表的な光源は488nmの青色光を放つアルゴンレーザーです。

フローサイトメトリーは免疫学や感染症の診断に広く用いられます。HIVの診断（遺伝的・後天的）、リンパ腫や癌における白血球増殖の測定、骨髄移植患者の免疫状態評価などに活用されています。

細胞核内のDNA量を測定し、細胞周期の各フェーズを特定できます。また、染色体数の異常検出により遺伝性疾患の診断や、バレット食道のスクリーニングにも利用されます。