使用流式细胞术评估饮用水质量：设门还是不设门，这是个问题

niwanmao

流式细胞术是水务和研究人员越来越常用的分析饮用水质量的技术，可快速计数微生物细胞和表征水样中微生物种群。然而，流式细胞术分析中变异性的一个潜在来源是“设门”过程。

这份9.8分的杂志Sci Total Environ.上发表了一篇文章，评价了不同的设门策略如何影响饮用水评估，并探索了像荧光指纹这样的分析方法。分析对象是英国水处理厂 (WTW) 为期一年的抽样分析。

比较设门策略
研究人员首先在量化完整细胞计数 (ICC) 时比较了静态和动态设门方法的结果。静态设门是指在所有样本中使用固定的门，而动态设门则是为每个样本调整设门位置。
对于大多数水源，如原水、处理水和水库水，两种方法产生的 ICC 中位值相似，彼此在22%以内。然而，有些样本出现了显著的差异，静态设门可看到更高变异性，而原水的动态设门则检测到更多的统计学“极端”ICC值。
对于接近或低于检测限的最终处理水，两种方法之间的细胞计数范围存在更大差异。这说明了低细胞样本的设门位置，对结果影响甚大，在这些样本中区分真实细胞和背景噪声更加具有挑战性。

总体而言，静态设门适用于像最终水域这样的稳定水源，而动态设门是精确量化高度可变的原水所必需的。确认稳定性的话，定期调整静态门也是不错的选择。

使用荧光指纹补充细胞计数
虽然细胞定量捕获了一般的微生物质量趋势，但计数的相似性并不能保证微生物组成相同。为了获得更深入的结果，研究人员分析了有和没有设门细胞群的荧光指纹。
基于指纹的非度量多维标度 (nMDS) 排序图清楚地将原水、处理水和清洁水样（设门或不设门）分开。无设门分析可提供关于细胞大小/荧光/活性的额外信息。

这些发现证明，荧光指纹（设门或不设门），揭示了水质有意义的差异，为饮用水微生物群落及其动态提供了更稳健的表征。


基于研究结果，研究人员提出了一些流式细胞仪分析饮用水的通用指南：
- 对稳定的处理水使用静态设门，以尽量减少变异性，并定期审查
- 对高度可变的原水应用动态设门
- 用指纹图谱补充细胞定量，以更全面地了解水质变化
- 无设门的指纹图谱在低细胞计数样本中有较强的应用前景
- 非生物背景信号携带值作为指标，需要纳入分析

该研究明确了像设门策略选择这样的分析选择如何能够有意义地影响饮用水评估，还证明了将细胞计数与荧光指纹结合可加强微生物水质评价。

参考文献：Claveau L, Hudson N, Jeffrey P, Hassard F. To gate or not to gate: Revisiting drinking water microbial assessment through flow cytometry fingerprinting. Sci Total Environ. Published online December 7, 2023. doi:10.1016/j.scitotenv.2023.169138