Η κυτταρομετρία ροής (FCM) είναι ένας αναλυτής κυττάρων που μετρά την ένταση φθορισμού των χρωματισμένων κυτταρικών δεικτών. Πρόκειται για μια τεχνολογία υψηλής τεχνολογίας που αναπτύχθηκε με βάση την ανάλυση και τη διαλογή μεμονωμένων κυττάρων. Μπορεί να μετρήσει και να ταξινομήσει γρήγορα το μέγεθος, την εσωτερική δομή, το DNA, το RNA, τις πρωτεΐνες, τα αντιγόνα και άλλες φυσικές ή χημικές ιδιότητες των κυττάρων και μπορεί να βασιστεί στη συλλογή αυτών των ταξινομήσεων.
Ο κυτταρομετρητής ροής αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα πέντε μέρη:
1 Θάλαμος ροής και σύστημα ρευστοδυναμικής
2 Πηγή φωτός λέιζερ και σύστημα διαμόρφωσης δέσμης
3 Οπτικό σύστημα
4 Ηλεκτρονικά, σύστημα αποθήκευσης, απεικόνισης και ανάλυσης
5 Σύστημα ταξινόμησης κυττάρων
Μεταξύ αυτών, η διέγερση με λέιζερ στην πηγή φωτός λέιζερ και στο σύστημα σχηματισμού δέσμης είναι η κύρια μέτρηση των σημάτων φθορισμού στην κυτταρομετρία ροής. Η ένταση του φωτός διέγερσης και ο χρόνος έκθεσης σχετίζονται με την ένταση του σήματος φθορισμού. Το λέιζερ είναι μια συνεκτική πηγή φωτός που μπορεί να παρέχει φωτισμό μονού μήκους κύματος, υψηλής έντασης και υψηλής σταθερότητας. Είναι η ιδανική πηγή φωτός διέγερσης για την κάλυψη αυτών των απαιτήσεων.
Υπάρχουν δύο κυλινδρικοί φακοί μεταξύ της πηγής λέιζερ και του θαλάμου ροής. Αυτοί οι φακοί εστιάζουν μια δέσμη λέιζερ με κυκλική διατομή που εκπέμπεται από την πηγή λέιζερ σε μια ελλειπτική δέσμη με μικρότερη διατομή (22 μm × 66 μm). Η ενέργεια λέιζερ εντός αυτής της ελλειπτικής δέσμης κατανέμεται σύμφωνα με μια κανονική κατανομή, εξασφαλίζοντας σταθερή ένταση φωτισμού για τα κύτταρα που διέρχονται από την περιοχή ανίχνευσης λέιζερ. Από την άλλη πλευρά, το οπτικό σύστημα αποτελείται από πολλαπλά σετ φακών, οπών και φίλτρων, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες: ανάντη και κατάντη του θαλάμου ροής.
Το οπτικό σύστημα μπροστά από τον θάλαμο ροής αποτελείται από έναν φακό και μια οπή. Η κύρια λειτουργία του φακού και της οπής (συνήθως δύο φακοί και μια οπή) είναι η εστίαση της δέσμης λέιζερ με κυκλική διατομή που εκπέμπεται από την πηγή λέιζερ σε μια ελλειπτική δέσμη με μικρότερη διατομή. Αυτό κατανέμει την ενέργεια λέιζερ σύμφωνα με μια κανονική κατανομή, εξασφαλίζοντας σταθερή ένταση φωτισμού για τα κύτταρα σε όλη την περιοχή ανίχνευσης λέιζερ και ελαχιστοποιώντας τις παρεμβολές από το σκεδαζόμενο φως.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι φίλτρων:
1: Φίλτρο μακράς διέλευσης (LPF) - επιτρέπει τη διέλευση μόνο φωτός με μήκη κύματος υψηλότερα από μια συγκεκριμένη τιμή.
2: Φίλτρο βραχείας διέλευσης (SPF) - επιτρέπει τη διέλευση μόνο φωτός με μήκη κύματος κάτω από μια συγκεκριμένη τιμή.
3: Ζωνοπερατό φίλτρο (BPF) - επιτρέπει τη διέλευση μόνο του φωτός σε ένα συγκεκριμένο εύρος μήκους κύματος.
Διαφορετικοί συνδυασμοί φίλτρων μπορούν να κατευθύνουν σήματα φθορισμού σε διαφορετικά μήκη κύματος σε μεμονωμένους φωτοπολλαπλασιαστές (PMT). Για παράδειγμα, τα φίλτρα για την ανίχνευση πράσινου φθορισμού (FITC) μπροστά από το PMT είναι τα LPF550 και BPF525. Τα φίλτρα που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση πορτοκαλί-κόκκινου φθορισμού (PE) μπροστά από το PMT είναι τα LPF600 και BPF575. Τα φίλτρα για την ανίχνευση κόκκινου φθορισμού (CY5) μπροστά από το PMT είναι τα LPF650 και BPF675.
Η κυτταρομετρία ροής χρησιμοποιείται κυρίως για την ταξινόμηση κυττάρων. Με την πρόοδο της τεχνολογίας των υπολογιστών, την ανάπτυξη της ανοσολογίας και την εφεύρεση της τεχνολογίας μονοκλωνικών αντισωμάτων, οι εφαρμογές της στη βιολογία, την ιατρική, τη φαρμακευτική και άλλους τομείς γίνονται ολοένα και πιο διαδεδομένες. Αυτές οι εφαρμογές περιλαμβάνουν την ανάλυση κυτταρικής δυναμικής, την απόπτωση κυττάρων, την κυτταρική τυποποίηση, τη διάγνωση όγκων, την ανάλυση αποτελεσματικότητας φαρμάκων κ.λπ.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Σεπτεμβρίου 2023
