为什么多峰球的弱峰比较宽?

2025-12-26

经常用Spherotech Rainbow 8峰球或是Bangslabs的 Quantum™ QC会发现,弱荧光峰比强荧光峰要宽许多,即峰的宽度因强度而异如图1 :

图1 Bangslabs Quantum™ QC,8 peak Beads

这是否意味着,在较暗的微球组中,有些微球含有较多的荧光团,而有些微球含有较少的荧光团,从而导致更高的变异性?事实并非如此。虽然较暗的峰的 CV 值确实较高,但该组内的每个球内部的染料量基本相同。

那么导致的原因又是什么?我们先来看流式细胞仪是如何记录光子数的。荧光通过光电倍增管产生光电子,并进一步将其放大为多个光电子,仪器记录的是在光电倍增管的阴极点的光电子数目。

在统计上,光子计数服从泊松分布,其方差就是其均值(𝜎^2=𝜆),标准差是方差的平方根(𝜎=𝜆^1/2)。通常测量到的光子数量n 接近于平均值λ ,所以方差(更准确地说是标准差)近似为n^1/2, 简单说来:给定 n 个事件(光子)的平均计数,计数的标准差可以确定为 √n。 变异系数百分比 (CV) ,定义为(标准差/平均值)× 100,也就是(√n/n)*100%。

由上我们很容易的看出,随着n(光子计数)的增加,√n(标准差)也在增加,但其CV值却是变小了(√n 与n的增长速度不同),下面列个表来展示说明:

事件计数 (光子计数)
SD( √n )
CV (SD/n *100%)
100
10
10%
1,000
31.6
3.16%
10,000
100
1%
100,000
316.2
0.316%
1,000,000
1000
0.1%

* 事件计数在此近似看为平均计数。
 

以上恰如其分地解释了为什么较暗的珠子比较亮的峰值具有更高的 CV。

弱峰之所以暗淡,是因为它们含有较少的荧光团,在光照过程中向光电阴极引入的光子也较少。由于光子数量少,计数误差较大;反之强峰的微球含较多的荧光分子,因此光子数量多,计数的误差小。

反应在具体的应用上,对于弱染色的细胞 ,因其CV高于强染色的细胞,所以可能我们在计数的时候,需要更多数量的细胞。

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