风雨50年：流式细胞仪的镶金之路
这个月即将迎来流式细胞仪诞生五十周年纪念日。可以想象：但凡一项技术经历了长久的时间洗礼，将会发生翻天覆地的变化。然而对于流式细胞仪来说，其基本原理至今改动甚少。利用光学探测器，它能够同时快速地对均质化的细胞样品进行多参数检测，后续的数据整合后能够对样品的综合性质进行反映。如今流式细胞仪已经广泛地应用于基础科研与临床诊断之中。这项技术对于免疫学与细胞生物学的发展，以及多种疾病（包括AIDS、癌症等）的研究具有不可磨灭的推动作用。流式细胞仪不仅带动了其它一些技术的发展，其本身也在不断地优化，如今我们可以通过流式仪进行单细胞/细胞群体的各类分析。
流式细胞仪的诞生最初源于电子工程师Mack Fulwyler的一个大胆的质疑：当时的病理学家Clarence Lushbaugh利用红血球计数器（一类计量悬浮细胞的数量与体积的设备）对红血球进行测量，得出了体内存在两类红血球类群的结论，而Mack Fulwyler对此却深感怀疑。然而，证明这一问题的唯一方法是通过一台可以根据细胞形态进行分群的设备对体内的红血球进行群体性分析。这就导致了第一台流式细胞仪的诞生。Fulwyler于1964年在给喷墨式打印机的发明者Richard Sweet写的信中提出了发明这一设备的设想，历经10个月的时间，他们合作建立、设计、制作，并最终成功测试了这台细胞分析仪器的功能。他们的相关文章发表于1965年。由于当时这一概念十分新颖，这篇文章所引用的参考文献只有5篇。
仅仅4年之后，该技术就取得了突破性的进步。遗传学家Leonard Herzenberg强烈地意识到细胞分选的强大之处后，在结合Wolfgang Göhde 所证明的可以利用基于显微成像技术的流式细胞术对细胞携带的荧光进行检测的结论的基础上，整个细胞分析领域都焕然一新。之后不久，Herzenberg利用休假的收件参观了生化学家César Milstein在剑桥大学的实验室。当时Milstein与Georges Köhler 因为发明了单细胞抗体技术获得诺贝尔奖。Herzenberg认识到这些新型的，高度特异性的抗体可以标记荧光染料从而在混杂的细胞样品中找到感兴趣的亚群。他实验室之后快速地开发了能够将不同类型的白血球进行区分的多种单抗，并不经意地推动了之后整个免疫细胞分类概念的形成。流式细胞术不仅能够收集多参数数据，而且能够根据某一参数的区别进行分类收集，就是所谓的FACS（fluorescence-activated cell sorting）
上个世纪70年代中期，流式细胞术开始进入分子生物领域。当时遗传学家Joseph Gray开发了流式核型分析技术，这一技术能够使得研究者们在2分钟内了解细胞内部的染色体结构，进而进行染色体的分类收集。这项技术同时开辟了RNA与DNA的研究领域，以及细胞周期与细胞凋亡的相关研究。
随着研究需求的不断扩增，一系列专门用于流式标记的染料也随之被开发出来，包括Texas Red，Alexa dyes，cyanine dyes，等等。仅仅这一项试剂开辟的市场份额就达到了10亿美元/年。量子点（quantum dots）是能够连续展现不同波长的荧光的新型小分子染料，也可以应用于流式检测。1970年代流式技术能够同时检测的参数只有1到2个，如今能够同时检测30个参数，这为将来的高通量分析与分选搭建了高效的平台。
如今我们可以利用流式细胞术进行不同类型的研究。可以被标记的细胞从表面分子扩展到核酸，活性氧，囊泡，等等。而最令人瞩目的是该技术在临床上的应用。如今一些临床实验室可以同时对10类参数进行检测，该笔业务的市场份额也达到了10亿美元/年。
虽然流式细胞分选技术主要服务于生物医学领域的研究，但它的天然优势使得其快速成为了其它领域研究的工具。比如在畜牧业中，工作人员会通过流式技术分选优良的精子用于配种，在环境科学中，流式技术可以用于分离鉴定环境中的各类未知微生物。
现在，全球范围内已经有超过100家公司以流式细胞仪为其主营业务，每年的销售额达到30亿美元。流式技术的魅力使其横扫基础研究与临床医学领域，值此50周年之际，流式技术的贡献远远超出了最初的设定，它已经成为了新时代挖掘宝藏的利器。
