115年:(醫檢)血液(2)

有關流式細胞儀分析細胞免疫分型螢光訊號之敘述,下列何者正確?

A波長488nm 光源可同時激發fluorescein 及phycoerythrin 兩種螢光物質
Bfluorescein 被激發可釋出之螢光波峰接近574 nm
Cphycoerythrin 被激發釋出之螢光波峰接近517 nm
Dfluorescein 與phycoerythrin 被激發時釋出之螢光光譜不會重疊

詳細解析

本題觀念

流式細胞儀進行細胞免疫分型時,常以單株抗體結合不同螢光染劑(fluorochrome),再以特定波長雷射激發螢光後,由偵測器分別接收不同波峰的螢光訊號,進而判讀細胞表面標記的組合。臨床最常見的488 nm氬離子(或固態)雷射,能否同時有效激發多種螢光物質,以及不同螢光物質激發峰、發射峰與光譜重疊情形,直接決定多色染色設計是否可行、以及是否需要進行螢光補償校正。本題即在檢驗fluorescein(FITC)與phycoerythrin(PE)這兩種免疫分型最常用螢光染劑的物理特性是否正確。

選項分析

  • A ✅ fluorescein(FITC)的激發峰約在488~495 nm,與488 nm雷射高度吻合;phycoerythrin(PE)具雙激發峰,主要峰約565 nm、次要峰約495 nm,在488 nm波長下仍有良好激發效率。因此單一488 nm雷射即可同時有效激發FITC與PE兩種螢光物質,此為臨床雙標或多標免疫分型染色設計的物理基礎,敘述正確,為本題答案。
  • B ❌ fluorescein被488 nm雷射激發後之螢光發射波峰約在515~525 nm,屬綠光範圍,並非574 nm;574 nm左右其實是phycoerythrin的發射波峰,本選項將兩種螢光物質的發射波峰數值對調,敘述錯誤。
  • C ❌ phycoerythrin被激發後之螢光發射波峰約在573~576 nm,屬橙黃光範圍,並非517 nm;517 nm左右其實是fluorescein的發射波峰,本選項同樣將兩者發射波峰數值對調,敘述錯誤。
  • D ❌ FITC(發射峰約515~525 nm)與PE(發射峰約573~576 nm)雖然峰值位置不同,但兩者的螢光發射光譜實際上有明顯重疊,尤其FITC發射光譜的尾端會延伸進入PE偵測通道,造成訊號串色,敘述「不會重疊」與實際情形相反,錯誤。

答案解析

本題答案為A。fluorescein(FITC)與phycoerythrin(PE)是流式細胞儀免疫分型最經典的雙染組合,兩者的激發波長範圍恰好都涵蓋488 nm:FITC的激發峰本身就落在488~495 nm附近,效率最高;PE雖然主要激發峰在565 nm,但因具有雙激發峰特性,於495 nm附近亦有一個次要激發峰,使其在488 nm雷射照射下同樣能被有效激發並釋出橙黃色螢光。正因如此,單一488 nm雷射即可同時驅動FITC與PE兩種螢光染劑分別發光,再由不同偵測器(FL1接收綠光約515~525 nm、FL2接收橙黃光約573~576 nm)分別接收,達成雙色標記分析的目的。B、C兩選項則是把FITC與PE的發射波峰數值互相對調,明顯與實際光譜特性不符;D選項忽略了FITC發射光譜尾端會延伸進入PE偵測通道造成訊號串色(spillover)的事實,這也是多色流式分析必須以單染對照組進行螢光補償(compensation)校正的原因。

核心知識點

  • FITC激發峰約488~495 nm,發射峰約515~525 nm(綠光),由FL1偵測器接收
  • PE具雙激發峰(約495 nm、565 nm),發射峰約573~576 nm(橙黃光),由FL2偵測器接收
  • 單一488 nm雷射可同時有效激發FITC與PE,是臨床雙色/多色免疫分型染色設計的物理基礎
  • FITC與PE發射光譜有明顯重疊(尤其FITC尾端延伸入PE通道),需以單染對照組進行螢光補償校正串色
  • 多色流式細胞術中FITC、PE、PerCP-Cy5.5等螢光物質皆可被488 nm雷射激發,再由各自偵測器分別接收

參考資料

  • Fluorescein - Wikipedia
  • Phycoerythrin - Wikipedia
  • Flow Cytometry Fluorophores for the Blue Laser - Bio-Rad Antibodies
  • Fluorescence Compensation in Flow Cytometry - Bio-Rad Antibodies
  • FITC (Fluorescein Isothiocyanate) Application Note - AAT Bioquest