Η κυτταρομετρία ροής είναι η μελέτη μεμονωμένων κυττάρων καθώς περνούν μέσα από ένα ρεύμα υγρού. Τα συστατικά του στοιχείου, είτε εσωτερικά είτε στην επιφάνεια, πρέπει πρώτα να φέρουν ετικέτα με μία ή περισσότερες φθορίζουσες βαφές. Ένα λέιζερ μέσα σε ένα όργανο που ονομάζεται κυτταρόμετρο ροής διεγείρει αυτά τα φθορίζοντα μόρια έτσι ώστε να εκπέμπουν φως σε διάφορα μήκη κύματος. Η ποσότητα του φθορισμού μπορεί να δώσει μια ένδειξη ως προς το ποσοστό των διαφόρων τύπων κυττάρων που υπάρχουν στο δείγμα. Η κυτταρομετρία ροής χρησιμοποιείται σε εργαστήρια για ποικίλες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας για τον καρκίνο, της ανοσολογίας και της ανάλυσης του κυτταρικού κύκλου.
Για να πραγματοποιηθεί ανάλυση κυτταρομετρίας ροής, ένα εναιώρημα μεμονωμένων κυττάρων πρέπει να χρωματιστεί με φθορίζουσες βαφές, κάτι που μπορεί να γίνει είτε σε μία διαδικασία είτε σε δύο στάδια. Οι κυτταρικές πρωτεΐνες συχνά χρωματίζονται χρησιμοποιώντας αντισώματα που στρέφονται κατά της πρωτεΐνης που ενδιαφέρει. Μια διαδικασία ενός σταδίου περιλαμβάνει τη χρώση των κυττάρων με αντισώματα που είναι ήδη επισημασμένα με φθορίζουσα χρωστική. Εάν δεν υπάρχουν διαθέσιμα επισημασμένα αντισώματα, τα κύτταρα μπορούν να χρωματιστούν πρώτα με ένα μη επισημασμένο πρωτογενές αντίσωμα και στη συνέχεια με ένα σημασμένο με φθορισμό δευτερεύον αντίσωμα.
Μόλις επισημανθούν τα κύτταρα, είναι έτοιμα για ανάλυση κυτταρομετρίας ροής. Ένας σωλήνας που περιέχει το εναιώρημα των κυττάρων φορτώνεται στο κυτταρόμετρο ροής. Τα κύτταρα ρέουν μέσα από το όργανο και περνούν μπροστά από ένα λέιζερ σε μία λίμα. Καθώς το λέιζερ χτυπά κάθε κύτταρο, το φως διασκορπίζεται προς τα εμπρός ή προς τα πλάγια. Οι μετρήσεις προς τα εμπρός διασποράς δίνουν μια ένδειξη του μεγέθους των κυψελών, ενώ η πλευρική διασπορά είναι ένα μέτρο της κοκκοποίησης των κυψελών.
Η ενέργεια από το λέιζερ διεγείρει επίσης τα μόρια του φθορίου, τη φθορίζουσα χρωστική που χρησιμοποιείται για τη χρώση των κυττάρων. Ένα κοινό λέιζερ που χρησιμοποιείται για την κυτταρομετρία ροής είναι το λέιζερ ιόντων αργού που εκπέμπει φως σε μήκος κύματος 488 νανόμετρα (nm). Αυτό το φως διεγείρει τα μόρια της πράσινης χρωστικής φλουορεσκεΐνης, η οποία στη συνέχεια εκπέμπει φως σε μήκος κύματος 525 nm. Οι σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή (PMTs) στο κυτταρόμετρο ροής διαθέτουν φίλτρα φωτός που ανιχνεύουν το φως που εκπέμπεται από τα διάφορα φθοριόχρωμα. Το όργανο μπορεί να έχει πολλά PMT που ανιχνεύουν φως σε διαφορετικά μήκη κύματος.
Η κόκκινη δίοδος, η βιολετί δίοδος ή η He-Ne (ήλιο-νέον) είναι άλλα λέιζερ που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα κυτταρόμετρο ροής. Άλλα φθοροχρώματα που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση κυτταρομετρίας ροής περιλαμβάνουν τη φυκοερυθρίνη, το κόκκινο του Τέξας ή την αλλοφυκοκυανίνη. Διαφορετικοί συνδυασμοί λέιζερ και φθοριοχρωμάτων επιτρέπουν στον ερευνητή να συλλέξει πληροφορίες για πολλούς διαφορετικούς κυτταρικούς δείκτες στο ίδιο πείραμα.
Το λογισμικό που έχει σχεδιαστεί για χρήση με το κυτταρόμετρο ροής βοηθά τον ερευνητή να οπτικοποιήσει τα δεδομένα. Οι κυτταρικοί πληθυσμοί αναλύονται χρησιμοποιώντας διαγράμματα κουκκίδων, διαγράμματα πυκνότητας ή ιστογράμματα. Μπορούν να σχεδιαστούν περιοχές γύρω από τα κύτταρα που μας ενδιαφέρουν και η ένταση του φθορισμού μπορεί να δώσει μια ένδειξη των ποσοστών των διαφόρων κυττάρων στο δείγμα.