Flow cytometry là gì

Flow cytometry là gì

Flowcytometry là kỹ thuật có khả năng đo được các đặc tính huỳnh quangquang họccủa một tế bào đơn hoặc các hạt như vi sinh vật, nhân và nhiễm sắc thể được chuẩnbị trong dung dịch lỏng khi chúng đi qua một nguồn sáng. Các máy flow cytometryđầu tiên là một thiết bị đơn thông số (single-parameter) chỉ được sử dụng đểphát hiện kích thước của tế bào. Hiện nay, các thiết bị với độ phức tạp cao cókhả năng phát hiện đồng thời 14 thông số đang được phát triển. Nguyên tắc cơ bảncủa kỹ thuật này liên quan tới ánh sáng tán xạ và ánh sáng huỳnh quang phát ra,được tạo ra do nguồn sáng kích thích (thường là chùm tia laze). Các thông sốthu được có thể là thông tin giá trị về các khía cạnh hóa sinh, sinh lý và phântử của hạt. Ánh sáng tán xạ trong kỹ thuật có liên quan trực tiếp tới các đặcđiểm cấu trúc và hình thái học của tế bào, trong khi đó, ánh sáng huỳnh quangcó nguồn gốc từ các đầu dò đánh dấu huỳnh quang, tỉ lệ thuận với lượng đầu dòhuỳnh quang gắn vào tế bào và các thành phần trong tế bào. Có hai loại flowcytometry khác nhau là non-sorting (không phân loại) và sorting (phân loại).

Bạn đang xem: Flow cytometry là gì

FASC (Flourescent activated cell sorters) là các máy đếm tế bào theo dòng chảycó khả năng phân loại các thế bào được đánh dấu huỳnh quang từ một hỗn hợp cácquần thể tế bào.
Đầu tiên, các hạt sẽ được đưa tới đèn laze trong mộtdòng chất lỏng. Bất kỳ hạt hòa tan hoặc tế bào nào có kích thước từ 0.2-150 µmđều phù hợp; các tế bào từ các mô rắn phải được loại bỏ trước khi phân tích.Khi các hạt đi qua tia laze, chúng tán xạ ánh sáng laze, ánh sáng tán xạ và ánhsáng huỳnh quang sẽ được thu tại thấu kính tại vị trí thích hợp. Sự kết hợp giữabộ phận tách chùm tia và các kính lọc sẽ hướng ánh sáng tán xạ và ánh sáng huỳnhquang tới detector; cuối cùng các detector sẽ tạo ra tín hiệu điện tỉ lệ thuậnvới tín hiệu quang học.
Cácthành phần chính của máy flow cytometer (đếm tế bào theo dòng chảy) và cellsorter (phân loại tế bào) bao gồm: hệ dung dịch, hệ thống quang học (ánh sángkích thích và bộ thu ánh sáng kích thích), mạng lưới điện (detector) và một máytính. Hệ thống dung dịch có trách nhiệm điều hướng dòng dung dịch chứa các hạttới nguồn sáng. Hệ thống quang học kích thích sẽ tập trung nguồn sáng tới các tếbào/ các hạt, còn hệ thống quang học thu nhận sẽ chuyển các ánh sáng tán xạ hoặcánh sáng huỳnh quang tới mạng lưới điện tử. Mạng lưới điện sẽ phát hiện tín hiệuvà chuyển các tín hiệu thành các thông tin số tỉ lệ thuận với cường độ ánh sángvà máy tính sẽ phân tích các thông tin này.
Kỹthuật flow cytometry được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng nhằm phát hiệncác kháng nguyên màng, tế bào chất và nhân. Ngoài ra, toàn bộ tế bào và các thànhphần tế bào như bào quan, nhân, DNA, RNA, nhiễm sắc thể, cytokines, hormone vàprotein có thể được phát hiện thông qua kỹ thuật này. Việc phân tích các quátrình trong tế bào và chu trình tế bào nhờ việc đo lượng calcium và điện thếmàng cũng là một trong các ứng dụng của flow cytometry. Bài viết dưới đây sẽtrình bày kỹ hơn về các thành phần của một máy flow cytometry.
Hệthống dung dịch có vai trò vận chuyển các tế bào trong một dung dịch đi qua thiếtbị để thu được các dữ liệu, hệ thống này bao gồm 2 thành phần: sheath fluid (dòngdung dịch bảo vệ/ dòng dung dịch bên ngoài) và pressurized line (dòng áp suất).Sheath fluid là một dung dịch pha loãng (thông thường là đệm PBS- phosphate-bufferedsaline), được tiêm vào buồng flow nằm tại trung tâm của thiết bị bởi dòng áp suất.Một áp suất không khí cũng được tiêm vào các tế bào đã được hòa tan trong ống mẫuvào bên trong buồng flow. Dòng mẫu sẽ được đưa vào lõi trung tâm mà xung quanglà dòng dung dịch bảo vệ và trở thành dòng lõi (core fluid- một dòng rất hẹp chỉđể từng tế bào hoặc từng hạt đi qua), được tạo ra dựa trên sự khác biệt áp suấtgiữa dòng dung dịch bên ngoài (sheath fluid) và dòng mẫu (sample fluid), từ đógiúp tập trung tế bào/hạt có trong mẫu thành dòng tế bào đơn để đi qua chùm tialaze. Do đó, quá trình này cho phép chiếu sáng đồng đều mỗi tế bào nên được gọilà quá trình tập trung thủy động lực học (hydrodynamic focusing).

Xem thêm: Nhớ Là Gì – Nghĩa Của Từ Nhơ Nhớ Trong Tiếng Việt

*

Tỷlệ đưa các tế bào vào chùm tia laze có thể được thực hiện nhờ hệ thống máy flowcytometer dựa trên mục đích của phân tích. Ví dụ, tỉ lệ dòng chảy cao thường sửdụng cho việc đo lường như immunophenotyping ở tế bào động vật có vú, trong khiđó, tỉ lệ dòng chảy thấp thường thích hợp với các ứng dụng yêu cầu độ phân giảicao như phân tích thành phần DNA. Các thông số quan trọng cần thiết thu được nhờsự tiếp xúc các hạt với chùm tia laze phụ thuộc vào hoạt động tối ưu của các hệthống dung dịch. Do đó, cần phải đảm bảo rằng không có bong bóng khí và các mảnhvụn trong hệ thống này để áp lực sẽ đồng đều ở mọi thời gian.
Hệthống quang học trong máy flow cytometry làm nhiệm vụ chiếu ánh sáng kích thíchbao gồm đèn laze, thấu kính và bộ phận thu ánh sáng. Thấu kính có vai trò địnhhình và tập trung chùm tia laze. Ánh sáng laze được tạo ra bằng cách kích thíchcác điện tử (electron) đang ở trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích có mứcnăng lượng cao nhờ điện áp, sau một thời gian ngắn (thường là 10-7 –10-8 giây), các điện tử sẽ trở về trạng thái cơ bản và phát ra nănglượng dưới dạng các photon ánh sáng. Sau khi laze chiếu vào tế bào, những ánhsáng bị chệch hướng so với đường tryền thẳng do gặp phải vật cản được gọi làánh sáng tán xạ. Có hai loại ánh sáng tán xạ là forward scatter (FSC) và sidescatter (SSC). Các yếu tố ảnh hưởng tới sự tán xạ ánh sáng là màng tế bào,nhân, các hạt của tế bào, hình dạng và bề mặt tế bào. Nhìn chung kích thước củatế bào hoặc của một hạt và độ phức tạp bên trong tế bào được đặc hiệu bởi loạitán xạ. Ánh sáng FSC là kết quả của sự nhiễu xạ thu được dọc theo trục của chùmtia tới laze. FSC tỉ lệ với diện tích bề mặt hoặc kích thước tế bào và phù hợpđể phát hiện, phân biệt các hạt về kích thước, thường sử dụng phổ biến trongimmuophenotyping. Còn ánh sáng SSC bao gồm hầu hết các ánh sáng khúc xạ và nhiễuxạ, được thu ở góc 90o so với chùm tia tới laze. SSC tỉ lệ với thànhphần các hạt hoặc độ phức tạp bên trong tế bào. Bên cạnh đó, ánh sáng huỳnhquang có nguồn gốc từ kháng thể hoặc dye đánh dấu huỳnh quang như là PI cũng đượcphản xạ tại cùng một góc với SSC.

*

Hình 2: Ánh sáng tán xạ (lightscattering). FSC tỉ lệ với kích thước, trong khi đó SSC tỉ lệ với các thành phầnvà độ phức tạp bên trong tế bào.
Córất nhiều cấu hình laze trong máy flow cytometer dựa trên loại chất huỳnh quangđược kích thích. Đèn argon laze (một đèn laze thông thường với bước sóng kíchthích 488 nm) được sử dụng để kích thích nhiều dye tổng hợp như fluoresceinisothiocyanate (FITC) và dye huỳnh quang tự nhiên như tảo và phytoplankton. Rấtnhiều máy flow cytometer và sorter có thêm đèn laze có khả năng kích thích chấthuỳnh quang ở bước sóng kích thích ở dải sóng UV (300-400nm) hoặc red diodekích thích chất huỳnh quang ở dải sóng đỏ (630 nm).

Xem thêm: My Nghĩa Là Gì – Trong Tiếng Anh

Hệthống thu nhận ánh sáng gồm thấu kính để thu ánh sáng phát ra từ sự tương tácgiữa chùm tia laze và hạt; một hệ thống gương và kính lọc để tách và sau đó hướngánh sáng có bước sóng đặc hiệu đến detector thích hợp.

Chuyên mục: Hỏi Đáp

=> Xem thêm: Tin tức tổng hợp tại Chobball

Comments are closed.