細(xì)胞分選在多種研究域都有涉及,例如腫瘤學(xué),神經(jīng)生物學(xué),免疫學(xué)等。但是大家對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)可能不太清楚,那天遠(yuǎn)慕生物在這里跟大家聊一下流式分選的原理、應(yīng)用及與磁珠分選的區(qū)別。
流式細(xì)胞儀分選原理當(dāng)經(jīng)熒光染色或標(biāo)記的單細(xì)胞懸液放入樣品管中,被高壓壓入流動(dòng)室內(nèi)。流動(dòng)室內(nèi)充滿鞘液,在鞘液的包裹和推動(dòng)下,細(xì)胞被排成單列,以一定速度從流動(dòng)室噴口噴出。在流動(dòng)室的噴口上配有一個(gè)超高頻的壓電晶體,充電后振動(dòng),使噴出的液流斷裂為均勻的液滴,待測(cè)細(xì)胞就分散在這些液滴之中。將這些液滴充以正、負(fù)不同的電荷,當(dāng)液滴流經(jīng)過(guò)帶有幾千伏的偏轉(zhuǎn)板時(shí),在高壓電場(chǎng)的作用下偏轉(zhuǎn),落入各自的收集容器中,沒(méi)有充電的液滴落入中間的廢液容器,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的分離。
1.先制備單細(xì)胞懸液(可檢測(cè)多種樣本的單細(xì)胞懸液:外周血、骨髓、細(xì)胞穿刺液、洗脫液、實(shí)體組織、培養(yǎng)細(xì)胞等,如果是無(wú)菌實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意無(wú)菌操作)
2.樣本染色:調(diào)節(jié)電壓與選取目的細(xì)胞群(分選應(yīng)該做一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn),優(yōu)化儀器的測(cè)定條件,建立分選門)
3.細(xì)胞分選與收集
流式分選的應(yīng)用1.細(xì)胞增值、活性和凋亡研究
2.疾病細(xì)胞如炎癥細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸研究
3.基因表達(dá)和表達(dá)調(diào)控研究
4.細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和生物大分子間相互作用研究
5.各種病原體如病毒、細(xì)菌等基礎(chǔ)和致病性和致病機(jī)理研究
6.藥理藥效和藥物開(kāi)發(fā)研究
7.移植和細(xì)胞治療研究
8.生物材料對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、活性和功能的影響
利用儀器的分選功能分選得到高純度、高活性的稀有細(xì)胞,通過(guò)直接培養(yǎng)、誘導(dǎo)、增殖、分化、活化和移植等進(jìn)行更深一步的細(xì)胞功能和細(xì)胞治療探索,還可以在此基礎(chǔ)上逆向進(jìn)行基因組合
蛋白質(zhì)組相關(guān)研究,尋找致病基因、致病蛋白和疾病信號(hào)傳導(dǎo)方式。
影響流式分選的因素1.分選速度:振蕩頻率(頻率越高,速度越快)、鞘液壓力、噴嘴大小、上樣速度(速度過(guò)快,得率會(huì)降低,故應(yīng)該按實(shí)驗(yàn)需求來(lái)設(shè)定)
2.分選純度:精確設(shè)定液滴延遲時(shí)間(跑微球去矯正)、保證液流穩(wěn)定、選擇合適的分選模式、排除樣本粘連、合理設(shè)門(用散點(diǎn)圖)、合理閾值設(shè)定
3.分選得率:液滴延遲時(shí)間要準(zhǔn)確、液流穩(wěn)定、如果不考慮純度的情況下(不需后續(xù)培養(yǎng)),可以選擇Enrich/yield分選模式
4.分選活性:細(xì)胞本身的活性、儀器潔凈程度、鞘液壓力、噴嘴大。▽(duì)于脆弱細(xì)胞,盡量采用低壓和大噴嘴,包裹細(xì)胞的液滴越大,對(duì)細(xì)胞的沖擊越小)、上樣管路設(shè)計(jì)及管壁光滑程度
免疫磁珠法分離細(xì)胞原理是基于細(xì)胞表面抗原能與連接有磁珠的特異性單抗相結(jié)合,在外加磁場(chǎng)中,通過(guò)
抗體與磁珠相連的細(xì)胞被吸附而滯留在磁場(chǎng)中,無(wú)該種表面抗原的細(xì)胞由于不能與連接著磁珠的特異性單抗結(jié)合而沒(méi)有磁性,不在磁場(chǎng)中停留,從而使細(xì)胞得以分離。
免疫磁珠法分為正選法和負(fù)選法:正選法:磁珠結(jié)合的細(xì)胞就是所要分離獲得的細(xì)胞
負(fù)選法:磁珠結(jié)合不需要的細(xì)胞,游離于上清液的細(xì)胞為所需細(xì)胞
磁分離細(xì)胞的重要指標(biāo)是:1.純度和得率,這取決于磁珠所連接單抗的特異性和磁珠大。ù判裕,然而太小的磁珠得率不高,太大的磁珠又會(huì)影響細(xì)胞活性,也無(wú)法直接上流式。
2.磁珠大小約為200nm為中等大小磁珠
3.小磁珠的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)細(xì)胞溫和,不影響分離細(xì)胞的后續(xù)培養(yǎng),可直接上流式檢測(cè),不影響散射光;缺點(diǎn)是需要很強(qiáng)的磁場(chǎng)來(lái)分離細(xì)胞,分離速度慢,得率不高,需要一次性的分離柱,不能在普通試管進(jìn)行,成本昂貴。
4.大磁珠的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單,分離可在試管中完成,易于增減細(xì)胞用量,速度快,得率高,成本低;缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械壓力,影響其生物學(xué)活性,不利于分離后培養(yǎng),純度低,阻塞FCM的噴嘴。