花粉不僅是植物遺傳、育種、進化、生殖的重要研究對象，也是孢粉分析、蜂群培育、藥物制造、醫(yī)療及生理實驗的重要材料。在農業(yè)生產及常規(guī)雜交育種中，花粉質量直接關系著后期結籽率及作物的產量，因此研究花粉的活性和育性成為不可缺少的基礎性工作?；ǚ刍盍κ腔ǚ劬哂械纳L、萌發(fā)、或發(fā)育的能力。掌握快速、精準分析花粉活力的測定方法，對于提高育種效率具有重要的作用和意義。

圖1.傳統(tǒng)染色鏡檢法

目前，花粉活力檢測主要的研究方法有基于熒光染色的流式細胞分析法、顯微鏡觀察法、萌發(fā)率測定等。這些方法往往操作復雜，需要有專業(yè)人員花費較長的時間進行預處理、需使用染色劑、測量通量低且重復性差，實驗結果受人為因素影響較大。如圖1，當使用基于熒光信號的流式細胞分析方法時，預處理時間長，實驗結果可重復性低；當在顯微鏡下觀察時，我們可以觀察花粉的形態(tài)特征、但卻不能得到量化的形態(tài)參數(shù)。

針對這些情況，瑞士Amphasys公司基于傳統(tǒng)流式細胞法和庫爾特計數(shù)法，研發(fā)出一款利用阻抗微流式細胞分析技術測量花粉活力的新設備—Ampha Z32，揭開了花粉活力研究的新篇章。該方法無需染色標記、操作簡單，可實現(xiàn)花粉大小、活性的實時、高通量、快速、精準測量，大大節(jié)省了科研工作者的時間和勞動支出。

圖2. 傳統(tǒng)染色鏡檢法（FDA/PI）和阻抗微流式細胞法（IFC）測量結果對比&相關性分析

右圖甜椒花粉為傳統(tǒng)染色法與花粉活力分析儀測定的結果相關性，發(fā)現(xiàn)兩者的相關性非常好R2 =0.9951。

采集甜椒花粉分別用傳統(tǒng)染色鏡檢法和阻抗微流式細胞法測量花粉活力，結果表明兩種方法測量結果具有非常好的相關性，R2=0.9951（如圖2）。其中，使用阻抗微流式細胞法進行4次測量，總共僅需不到15分鐘，且測量標準差＜1%；而使用傳統(tǒng)染色鏡檢法，4次測量結果卻要耗費近20個小時，測量標準差小于10%。由此可見，阻抗微流式細胞法不僅節(jié)約了大量的測量時間，還可以得到與傳統(tǒng)方法一致甚至是優(yōu)于傳統(tǒng)方法的測量結果。

工作原理

花粉活力分析儀Ampha Z32的測量核心是內置微電極的微流控芯片。細胞（或顆粒）在注入?yún)^(qū)（圖3綠色框所示區(qū)域，通道尺寸為20×200mm）雙向電泳作用下，自動排成一列并依次通過檢測區(qū)域（紅色框區(qū)域，通道尺寸10×10mm~40×40mm），此區(qū)域內有兩個不同的電場，當細胞（或顆粒）的大小、形狀甚至是細胞活力狀況不同時，就會產生不同信號差（圖3中b、c），從而得到細胞（或顆粒）的數(shù)量、活性等參數(shù)，檢測完的細胞

（或顆粒）隨流體介質沿管道排出。

AmphaChip專利芯片 單細胞分析可重復多次使用

圖3. 工作原理

主要功能

檢測花粉等非生物顆粒以及細菌，酵母菌（含孢子），動植物細胞，及藻類等的生物細胞的大小、細胞形態(tài)、樣品濃度、細胞活性、細胞凋亡、細胞分化等指標。

應用領域