Проточный цитофлуориметр FC500

Проточный цитофлуориметр FC500 позволяет максимально упростить выполнение исследований в области проточной цитометрии, повысить их эффективность и производительность. В проточнике реализована передовая технология 5-ти цветного анализа с применением  одного или двух лазеров, что дает возможность увеличить информативность метода за счет анализа большего числа антител в одной пробирке. Кроме того, цитометр FC 500 имеет гибкую систему управления каждым аспектом цитометрического исследования с помощью новейшего программного обеспечения CXP.

Основной источник света

Базовая модель цитометра содержит в качестве источника света синий (488 нм) аргоновый лазер с воздушным охлаждением. Непревзойдённая стабильность и однородность луча газового лазера обеспечивает высокий класс измерений. При выходной мощности лазера 20 мВт чувствительность измерений оказывается достаточной для исследования даже слабо экспрессируемых клеточных маркеров. Пятицветный анализ в однолазерной модели реализуется с применением комбинации конъюгатов антител с флуорохромами FITC - PE - ECD - PC5 - PC7 различных производителей. Вместо PC5 можно использовать PerCP или PE-Cy5.5.

Дополнительный источник света

Установка второго лазера не является обязательной и не входит в базовую комплектацию. Однако имеется платформа для установки красного диодного (твердофазного) лазера с длиной волны 638 нм и при необходимости прибор может быть укомплектован вторым источником света. Красный лазер максимально расширяет номенклатуру применяемых флуоресцентных красителей. Наряду с вышеуказанными флуорохромами можно использовать APC, APC-Cy7 и другие.

Оптическая схема

В цитометре FC 500 применена классическая, "однолучевая" оптическая структура. При наличии дополнительного лазера его луч сводится в одну линию с лучом основного источника света при помощи зеркала. Данная схема с одной стороны, исключает потери световой энергии, свойственные оптоволоконным системам сведения, а с другой стороны позволяет использовать единый блок спектрального разделения флуоресцентного сигнала.

Блок спектрального разделения флуоресцентного сигнала

Блок многоцветного анализа содержит пять оптических датчиков и систему фильтров и светоделительных зеркал. Оператор может легко заменить любое зеркало или фильтр с целью использовать иную комбинацию флуоресцентных красителей. Такая операция не требует перенастройки прибора. Двухлазерная модификация FC500 комплектуется дополнительными оптическими компонентами, необходимыми для применения APC и APC-Cy7. В качестве фотодетекторов использованы высокочувствительные фотоэлектронные умножители (ФЭУ).

Детектор переднего светорассеивания FS

Размер клетки регистрируется по сигналу переднего светорассеяния (FS или Forward Scatter). От угла сбора рассеянного света существенно зависит то, какие классы клеток детектор будет хорошо разрешать. Диапазон углов сбора 1-8° оптимален для относительно крупных клеток - лейкоцитов, эритроцитов и клеток тканей. Диапазон углов 1-19° даёт возможность различать между собой гораздо более мелкие элементы. Например, покоящиеся и дегранулированные тромбоциты. В FC500 угол сбора рассеянного света изменяется электронным способом в зависимости от задачи.

Дискриминаторы и чувствительность

Оптические и электронные схемы цитометра настолько чувствительны, что наряду с более или менее интенсивными полезными сигналами улавливают и огромное множество слабых мешающих сигналов, порождаемых, например, остатками разрушенных клеток (дебрисом). Для отделения таких незначимых сигналов в каждом измерительном канале цитометра (FS, SS, FL1-FL5) можно задать пороговый уровень - дискриминатор. Сигналы меньшего уровня будут восприниматься как незначимые.

Цифровая обработка сигналов и цветовая компенсация

Сигналы фотодетекторов преобразуются в цифровую форму и далее обрабатываются цифровыми сигнальными процессорами (DSP). Такой способ обработки позволил повысить точность логарифмического преобразования. Но переход на цифровую обработку имеет и гораздо более важные последствия. FC500 - первый цитометр фирмы Beckman Coulter, позволяющий вводить цветовую компенсацию по окончании сбора данных. Собранные данные сохраняются в файле формата FCS3.0. Если компенсация не была введена до сбора данных, её можно ввести в любое время. Если при анализе обнаружена ошибка, то компенсацию можно будет скорректировать не повторяя измерение на цитометре. Это особенно существенно, когда объём пробы очень мал.

Общая характеристика программного обеспечения

Программное обеспечение для управления проточным цитометром функционирует в операционной системе Windows 2000. На управляющий компьютер устанавливается программа CXP Cytometer, предназначенная для управления цитометром и сбора и анализа данных, и программный продукт CXP Analysis, используемый для анализа цитометрических данных.

Графический анализ данных

Данные анализируются на однопараметрических и двухпараметрических диаграммах. Для повышения наглядности отображения задаётся цветовая раскраска событий. Управление раскраской ведётся по двум простым интуитивно понятным принципам - приоритета цветов или смешения красок. Кроме того, реализованы специальные виды диаграмм, повышающие наглядность отображения информации: диаграмма фенотипов PRISM, рельефная двухпараметрическая гистограмма, трёхмерная гистограмма.

При необходимости новый регион можно ввести прямо в процессе сбора данных. Может применяться сложная логика гейтирования, то есть выделение исследуемой клеточной популяции сразу по нескольким признакам. Реализованы графический анализ и представление данных.

Автоматическая и ручная настройка параметров измерений:

Программа CXP содержит интеллектуальный генератор многоцветных приложений для иммунофенотипирования. По немногим исходным параметрам он мгновенно составляет протоколы для установки аппаратных параметров, автоматического введения компенсации и контроля качества. Настройки протоколов могут выполняться и вручную. В таком случае регулятор располагается прямо на шкале диаграммы, и оператор немедленно видит результат настроек

Выдача результатов и база данных

Программа предоставляет целый ряд возможностей по выдаче результатов:

• создание шаблона отчета для выдачи клиническим специалистам под каждый тип исследований,
• расширенный вариант отчета, содержащий, кроме данных статистики, до 16 диаграмм, особенно актуален для онкогематологов,
• создание обновляемой страницы FlowPAGE, содержащей первичные цитометрические данные (графики и данные статистики), что важно при научных исследованиях.

Любой отчёт можно напечатать, а также экспортировать в файлы текстового формата, форматов .XLS и .PDF. Информация о пациентах и результаты проведённых исследований хранятся в базе данных. Здесь возможен поиск по ряду критериев, например, по номеру истории болезни, фамилии пациента, дате выполнения анализа и других.

Мультифайловый анализ данных:

В программе CXP Analysis, предусмотрен пакетный (мультифайловый) анализ данных, особенно востребованный в онкогематологии. Данный программный продукт позволяет создавать и сохранять протоколы для анализа нескольких десятков файлов по определенному алгоритму с автоматическим созданием FlowPAGE. Эта возможность значительно облегчает трудоемкий процесс анализа файлов и создания отчета в онкогематологии.

Для крупных лабораторий:

Несколько программных функций предназначено специально для лабораторий, ежедневно выполняющих десятки заказов на исследования:

• Парольный вход в систему и администрирование полномочий каждого оператора по внесению изменений в файлы;
• Поддержка ввода информации со штрих-кодированных ярлыков на пробирках с образцами и подготовленными пробами;
• Встраивание в общелабораторную информационную систему (LIS);
• Поддержка системы качества исследований.

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Лазеры:

• Однофазный аргоновый, 488 нм, выходная мощность 20 мВт
• Однофазный красный диодный, 638 нм, выходная мощность 22 мВт

Проточная ячейка:

Прямоугольный канал BioSense 150 x 450 микрон, усовершенствованная кварцевая оптика, с вертикальным (направленным вверх) направлением потока для улучшения гидродинамического фокусирования

Заменяемые оптические фильтры:

• Узкополосные (BP): 525 нм, 575 нм, 675 нм, 755 нм
• Дихроичные, с широкой полосой пропускания (DL): 488 нм, 550 нм, 600 нм, 710 нм
• С пропусканием (LP) > 500 нм
• Дихроичные, с пропусканием (DSP) < 615 нм
• С пропусканием (SP) < 620 нм

Детекторы:

• Детектор светорассеяния в прямом направлении - запатентованный полупроводниковый детектор на основе модели Фурье, позволяющий регулировать угол регистрации светорассеяния в прямом направлении
• Детектор бокового светорассеяния - высокоэффективный светодиод
• Детекторы флуоресценции - высокоэффективные фотоумножители со спектральной чувствительностью от 185 до 900 нм

Скорость тока:

Образец в пробирке находится под постоянным давлением, которое зависит от выбранной оператором скорости тока: Низкой, средней или высокой

Чувствительность и разрешение:

• Определяет частицы диаметром 0,5 мкм от уровня фонового шума, максимальный размер частиц до 40 мкм
• < 600 MESF для FITC*
• < 300 MESF для PE*
• < 600 MESF для APC**

* При измерении с калибратором Spherotech™ Rainbow и обжимающей жидкостью IsoFlow™ 
** При измерении с Linear Flow Beads из Molecular Probes

Параметры детекции/считывания данных:

Одновременно может быть получено до 16 сигналов из 24 возможных параметров, включая вспомогательный, prism, время и соотношение

• Прямое светорассеивание - линейный, логарифмический и пиковый сигналы
• Боковое светорассеивание - линейный, логарифмический и пиковый сигналы
• PMT1M PMT5 - линейный, логарифмический и пиковый сигналы
• Один дополнительный (AUX) сигнал к любому линейному или пиковому сигналу
• Время
• Соотношение (производный параметр)
• PRISM (производный параметр)
• Цифровая обработка сигнала (DSP) линейных параметров FS, SS, FL1MFL5

Производительность и скорость считывания данных:

Производительность зависит от различных факторов, таких как количество регистрируемых событий, скорость тока, концентрация образца, состав изучаемой популяции, режим отбора проб и исследуемые параметры. Более высокая производительность достигается при меньшем количестве событий и большей скорости потока. Максимальная скорость считывания 3300 событий/сек.

Обращение с пробирками:

С помощью специального устройства выполняется промывка пробоотборника для предотвращения переноса остатков предыдущего образца в следующий.

• Стеклянные или пластиковые пробирки 12 x 75 мм
• Режим отбора пробы из индивидуальной пробирки
• Карусельный загрузчик образцов (MCL) на 32 пробирки
• Перед считыванием данных выполняется перемешивание каждой пробирки
• MCL использует лазерный сканер II класса, рабочая длина волны 670 нм, максимальная

Перенос:

Если количество выделенных событий находится в пределах 100-10000, перенос по значениям светорассеяния и флуоресценции составляет < 1%.

Программное обеспечение СXP:

• Неограниченное количество отображаемых диаграмм одного образца
• Однопараметровые гистограммы имеют разрешение 1024 канала
• Разрешения двухпараметровых гистограмм:
  64 x 64, 128 x 128, 256 x 256, 512 x 512 каналов
• 256 зон (контурных, эллиптических, линейных, полигональных, квадрантных, прямоугольных) на один протокол и до 32 выделяемых регионов
• В одно выделение можно объединить до 8 регионов
• Анализ и выделение данных в режиме реального времени
• Компенсация с использованием 20-битных данных в реальном времени и в режиме списка (listmode)
• Остановка подсчета доступна для всех истограмм
• Автоматическое или определяемое пользователем масштабирование
• Позитивный анализ для автоматически установленных регионов контролей
• Определяемая пользователем статистика
• Единая система подсчета абсолютного количества с использованием флуоросфер FlowCount™
• Автоматическое выделение эллиптических регионов на трех определяемых пользователем уровнях
• Автоматическое выделение контурных регионов на пяти определяемых пользователем уровнях
• Цветовой анализ событий в режиме приоритета цветового выделения и перемешивания цветов
• Мониторинг автоматической промывки в ходе анализа образца
• Программа установки для автоматической настройки напряжений, коэффициентов усиления и цветовой компенсации (QuickSET)
• Быстрая установка напряжений и коэффициентов усиления цитометра
• Быстрая компенсация (QuickCOMP) - настройка цветовой компенсации цитометра
• Счетчик минимального количества событий для регистрации редких событий
• Функция рабочего списка для идентификации образцов со штрих-кодовой меткой
• Многофайловый анализ, в том числе пакетный анализ, компенсация в режиме списка (listmode), диаграмма анализа наложений, вывод данных в виде диаграмм поверхности и томограмм
• Настраиваемая опция FlowPage для автоматической печати результатов на принтере или в файл pdf
• Экспорт результатов контроля качества для ежедневного мониторинга
• Автоматическое архивирование данных
• Формат файлов FCS 3.0
• Режим повторения протокола тестирования

Дополнительное программное обеспечение:

• Аналитическое программное обеспечение СXP;
• Программы многопользовательского анализа на 3-, 5-или 10-операторов/сетевых операторов.

Операционная система:

• Microsoft® Windows™ 2000

Рабочая станция:

• Процессор Pentium® Intel® 4 1.7 Ггц (минимальная конфигурация);
• Системная шина 400 Мгц;
• Оперативная память 256 Мб;
• Жесткий диск 30 Гб;
• Видеокарта на 2 монитора;
• 700 Мб RW CD(ROM (40X);
• Встроенный SCSI контроллер;
• 4 порта USB, 2 контроллера USB;
• Встроенная звуковая и сетевая карта Ethernet 10/100;

Дополнительные аппаратные средства:

• Штрих-кодовый считыватель;
• Набор оптических фильтров;
• Цветной и черно-белый принтер.

Опции монитора:

• 17" плоский монитор (максимальное разрешение 1280 x 1024);
• 22" монитор (максимальное разрешение 1600x1200).

Требования к установке:

Рабочая температура окружающей среды 16-32 °C (60-90 0F) 
Размеры свободного пространства, необходимого для вентиляции и выполнения обслуживания прибора:
Цитометр
30,5 см от задней панели;
45,7 см от верхней панели;
30,5 см от боковых панелей;
Источник питания
12,7 см от задней панели.

Параметры подсоединения к сети для линий 50/60 Гц:

100 В, 25 A
115 В, 20 A
220 В, 15 A
240 В, 15 A

Область применения

• Проточная цитофлуорометрия
• Клеточные исследования
• Фенотипирование клеток
• Анализ структуры клеточного цикла по содержанию ДНК
• Анализ апоптоза
• Функциональный анализ иммунной системы

Особенности

• Лазеры – однофазный аргоновый, 488 им, выходная мощность 20 мВт; однофазный красный гелий-неоновый, 633 нм, выходная мощность 20 мВт
• Проточная ячейка – прямоугольный канал BioSense 150 × 450 микрон, усовершенствованная кварцевая оптика, с вертикальным направлением потока для улучшения гидродинамического фокусирования
• Заменяемые оптические фильтры – узкополосные (ВР): 525 нм, 575 нм, 675 нм, 755 нм
• Параметры детекции/считывания данных – одновременно может быть получено до 16 сигналов из 24 возможных параметров, включая вспомогательный, prism, время и соотношение
• Производительность и скорость считывания данных – максимальная скорость считывания 3300 событий/с