學習重點 掌握流式細胞儀兩種基本光散射訊號:前向散射(FSC,小角度)反映細胞大小(體積),側向散射(SSC,約 90 度)反映細胞內部複雜度與顆粒性。 能依正常白血球的大小與顆粒性判讀散射圖:顆粒球 SSC 最高,成熟淋巴球 SSC 最低、FSC 也小;嗜酸性球 SSC 高於單核球。 熟記 488 nm 雷射可同時激發 FITC 與 PE,FITC 發射波峰約 520 nm(綠),PE 約 575 nm(橘黃),兩者發射光譜會重疊。 理解發射光譜重疊造成螢光溢出(spillover),適當濾鏡可降低干擾,再以螢光補償扣除殘餘溢出;螢光色數愈多,補償愈重要。 了解自動血球分析儀結合散射與核酸螢光染色的應用及限制:不能完全取代抹片、WBC 與網狀紅血球分屬不同管路、血小板也能以核酸螢光計數。 核心觀念 一、光散射訊號的基本原理 流式細胞儀使細胞在鞘流中逐一通過雷射光束,偵測器在不同角度收集散射光。自動血球分析儀的題目常寫成「小角度折射(forward scatter)」與「90 度角折射(side scatter)」,意義相同。 訊號偵測角度代表特性判讀重點 前向散射(FSC/FS)與入射光同方向的小角度細胞大小(size)訊號強度正比於細胞體積,細胞愈大 FSC 愈高 側向散射(SSC/SS)約 90 度細胞內部複雜度、顆粒性(granularity)胞內顆粒、胞器、核分葉愈多,SSC 愈高 散射訊號不代表細胞成熟度,也不代表存活狀態。成熟度與分化來源要靠 CD 抗原等免疫表型判定;存活率則以 7-AAD、PI 等可進入死細胞的染劑評估。 二、各類白血球的散射特性 細胞FSC(大小)SSC(顆粒性) 顆粒球(嗜中性球、嗜酸性球)中至大最高;嗜酸性球粗大顆粒,SSC 甚至略高於嗜中性球 單核球最大中等,低於顆粒球 成熟淋巴球小最低 芽細胞(blasts)小至中低(顆粒少),常落在淋巴球與單核球之間的區域 比較 SSC 時,只要選項中有顆粒球(含分節中性球、嗜酸性球,以及已具次級顆粒的髓細胞 myelocyte),它們都高於成熟淋巴球;因此「SSC 最小」選成熟淋巴球,「SSC 最高」選顆粒球。比較 FSC 時,成熟淋巴球體積小於顆粒球,所以其 FSC 低於顆粒球。 三、自動血球分析儀的光學與螢光應用 白血球分類:以 FSC、SSC 搭配核酸螢光染色,可分類白血球並提示異常細胞(如芽細胞、異型淋巴球),但僅是篩檢;有旗標或疑似異常時仍須人工血液抹片確認,故無法完全取代抹片。 網狀紅血球計數:網狀紅血球含殘餘 RNA,可用核酸螢光染劑計數。但 WBC 計數與網狀紅血球計數使用不同試劑與處理(WBC 管路需溶解紅血球,網狀紅血球管路須保留紅血球),屬不同管路/通道分析,不是同一管路同時完成。 血小板計數:血小板雖無細胞核,但仍含 RNA(年輕血小板更多),可以用核酸螢光染色計數,並可推算未成熟血小板分率(IPF)。「無核就沒有核酸訊號、無法螢光計數」是錯誤推論。 四、常用螢光染劑的激發與發射 螢光染劑激發光源發射波峰顏色 FITC(fluorescein)488 nm 藍光雷射約 517~520 nm綠色 PE(phycoerythrin)488 nm 藍光雷射(亦可被其他波長激發)約 575 nm橘黃色 單一 488 nm 光源即可同時激發 FITC 與 PE,再以不同濾鏡分別收集兩者的發射光,這是雙色免疫分型的基礎。注意「激發波長」是吸收的光,「發射波長」是釋出的螢光;FITC 對應約 520 nm,PE 對應約 575 nm,不可對調。兩者的發射光譜有重疊:FITC 發射光譜的長波長尾端會延伸進 PE 偵測範圍,PE 也有少部分落入 FITC 通道。 五、螢光補償(color compensation) 多色分析時,某染劑的螢光漏進其他偵測通道稱為溢出(spillover),例如 FITC 訊號被 PE 偵測器收到,使 PE 被高估。處理方式有兩層: 光學濾鏡:以帶通濾鏡只收集各染劑發射峰附近的窄波段,可降低光譜重疊造成的訊號干擾。 螢光補償:以單染對照計算各通道間的溢出比例,再從訊號中扣除,還原真實的螢光強度。濾鏡無法完全消除重疊,因此仍需補償。 補償的對象是不同染劑之間的發射光譜重疊:只要發射光譜重疊就必須補償,不會因「光譜重疊」反而不需補償。同時使用的螢光愈多,彼此重疊愈多,補償的影響愈顯著。補償不是用來校正檢體本身的自發螢光(autofluorescence),自發螢光以未染色對照或同型對照評估背景。 常考陷阱 FSC 與 SSC 對調:「FSC 反映複雜度」「SSC 反映細胞尺寸」皆錯。前向看大小,側向看顆粒。 散射代表成熟度或存活率:FSC、SSC 都只反映大小與顆粒性;成熟度看免疫表型,存活率看 7-AAD/PI 等染劑。 淋巴球與顆粒球比較顛倒:成熟淋巴球體積小、顆粒少,FSC 與 SSC 都低於顆粒球;「淋巴球 FSC 比顆粒球高」錯誤。 嗜酸性球與單核球比較:單核球雖較大,但 SSC 看顆粒性,嗜酸性球粗大顆粒使 SSC 較高,此敘述正確。 「完全取代人工抹片」:只要出現「完全取代」即錯,儀器只能篩檢與提示。 「同一管路同時計算 WBC 與網狀紅血球」:錯誤,兩者處理方式不同,分屬不同管路。 「血小板無核所以無法以核酸螢光計數」:錯誤,血小板含 RNA,可被核酸螢光染劑標記計數。 FITC 與 PE 波峰互換:FITC 約 520 nm、PE 約 575 nm;選項寫「FITC 約 574 nm」「PE 約 517 nm」皆錯。 「FITC 與 PE 光譜不會重疊」:錯誤,正因為會重疊才需要濾鏡與補償。 「補償用於調校自發螢光」:錯誤,補償處理的是染劑間的溢出。 「光譜重疊則不需補償」:邏輯顛倒,有重疊才需要補償。 「螢光愈多,補償影響愈不顯著」:相反,色數愈多,補償愈重要。 濾鏡的作用:「使用適當濾鏡可降低光譜重疊干擾」是正確敘述。 記憶口訣 「前看大小,側看顆粒;顆粒球最亮,淋巴最暗;酸球顆粒粗,側向勝單核。」 「一道藍光 488,綠 FITC 520,橘 PE 575;濾鏡減重疊,補償扣溢出,顏色愈多補愈重。」