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流式细胞仪如何用于研究传染病

发布时间:2022-05-21 10:37:00 阅读:1612次 来源:本站

  流式细胞术已经存在了几十年,并在实验室和野外对癌症、疟疾、肺结核和 HIV 等致命疾病的重要研究做出了贡献。它不仅有助于推进各种慢性病的已知治疗和疗法,而且还有助于了解和开发针对新出现的传染病的治疗方法。

  那么流式细胞仪如何与传染病等热门话题相关联呢?

  你究竟是如何用它来研究传染病的?

  继续阅读以了解更多关于细胞分选器的 工作原理、它如何用于传染病研究以及哪些设备最适合该过程。

  什么是流式细胞仪?

  在深入了解流式细胞仪技术如何用于对抗传染病之前,我们必须首先回答流式细胞仪的工作原理,以及每种细胞类型如何准备好在实验室中使用。

  那么,什么是流式细胞仪?

  它是一种对悬浮在溶液中的细胞执行以下操作的设备:

  分析混合物中的单个细胞。

  使用激光光学和荧光标记定量细胞。

  对由关键属性标记的单个单元格进行排序(如果包含单元格排序功能)。

  在分析细胞时,流式细胞仪分析可以识别出很多特征,例如:

  尺寸

  粒度

  特定的表面受体

  细胞内蛋白质

  基因表达

  总 DNA

  新合成的DNA

  瞬态信号事件

  在其作为研究仪器的长期使用中,流式细胞仪通常又大又笨重——直到最近才如此。由于该领域的创新和进步,一些较新的型号变得更加高效、便携和易于使用。但稍后会详细介绍。

  流式细胞仪如何工作?

  您可能想知道该设备究竟是如何在如此小的规模上完成如此出色的分析壮举的。

  秘诀?流体学、激光光学、光探测器、荧光和软件的组合。

  将细胞悬液放入流式细胞仪时会发生以下情况:

  将搅拌过的细胞悬液注入盐溶液流中。

  由于流体动力学和流体通道变窄的几何形状,细胞悬浮液被迫形成单个细胞的单行线。

  然后这条线穿过激光束,将每个细胞的光反射和折射成前向散射 (FSC) 和侧向散射 (SSC) 或后向散射 (BSC)。

  精确的光学设备将 FSC 和 SSC/BSC 引导到各自的检测器中,将光读数转换为电压脉冲,然后由计算机处理单元 (CPU) 读取、解释以进行分析并显示在屏幕上。

  但是 scatter 如何帮助您分析细胞?这些光测量表明细胞的不同特性,例如:

  前向散射——从直接激光路径中的检测器读取,FSC 读数与细胞大小成正比。

  侧向散射/背向散射——从垂直于或在激光路径后面的检测器读取,SSC/BSC 确定细胞的形状,以及它的一些内部特征。

  通过结合这两个读数,研究人员现在可以区分混合物中的不同细胞类型。这种标识使他们能够对它们进行标记、分离和分类,以供进一步审查。

  使用荧光进行分析

  为了进一步识别样本中的细胞特性,研究人员还可以用荧光团对细胞进行染色或染色:荧光标记物可以被特定波长的光激发并发出光。

  这些标记与研究人员可能想要识别的不同成分结合,例如:

  脱氧核糖核酸

  核糖核酸

  某些蛋白质

  红细胞

  白血细胞

  然后流式细胞仪可以检测每个细胞中荧光团发出的光,并根据它们的强度测量该特定成分的相对量。该过程称为免疫表型分析,这对于疾病诊断和预后至关重要。

  您的流式细胞仪允许您使用的荧光团颜色越多,您一次可以识别的成分就越多。

  流式细胞仪的应用

  这项引人入胜的技术已在各种应用中使用多年。在一个值得注意的应用中,它已经确定了血液样本中有多少 CD4+ 与 CD8+ T 淋巴细胞,以辨别 HIV 感染是否导致了 AIDS,以及抗 HIV 药物的作用程度。

  除了这个崇高的事业,流式细胞仪还可以做以下事情:

  进行血细胞计数

  观察不同的白细胞类型

  在诊断和治疗癌症时确定肿瘤活检中每个细胞的总 DNA

  对 T 细胞进行分类以确定感染如何影响其功能

  流式细胞术在传染病研究和治疗中必不可少。它允许一种简单而快速的方法来研究、诊断、识别传播并告知适当的治疗策略。

  研究人员如何使用流式细胞仪研究传染病

  由于传染病数量众多——艾滋病和结核病每年导致450 万人死亡——负担得起、有效和可靠的免疫表型分析和细胞分离在预防、治疗和根除的战斗 中至关重要。

  随着新的微生物病原体不断从世界各地涌现,流式细胞术比以往任何时候都更成为控制病毒感染传播的基础。

  以下是流式细胞仪协助治疗和研究传染病的主要方式:

  免疫表型分析使研究人员能够 快速准确地进行诊断。

  新兴疗法和疗法的有效性可以快速测试和迭代,直到找到解决方案。

  可以对细胞进行分类以研究感染对它们的特定影响。

  可以从环境样本中检测病原微生物,以控制传播、跟踪和预测增殖。

  流式细胞术使公共卫生研究具有以下优势:

  精度——根据洛斯阿拉莫斯国家实验室的Babetta Marron e博士(博士)的出版物,“在单个细胞水平上进行的测量……提供了批量分析方法无法实现的离散观察,平均样品中所有细胞的结果……高灵敏度是通过流式细胞仪的固有能力来实现的,由于使用的分析体积很小,因此可以从结合荧光中分辨出来。”

  速度——由于高通量和“多任务”能力,流式细胞仪可以分析每个样品管中的大量独特成分。

  多功能性——随着荧光团和试剂的不断发展,流式细胞仪可以测量更多的成分,如脂质、蛋白质、RNA 和 DNA。他们可以执行一系列任务,例如表征宿主细胞的易感性和免疫反应或识别病毒和细菌。

  强大的分析——由于流式细胞仪每秒处理数万个细胞的能力,流式细胞仪允许研究人员生成具有巨大样本量的统计数据,从而产生大量快速数据,用于根除传染病。

  生物安全——为阻止有害生物的引入或传播而采取的措施——流式细胞仪的应用如下:

  通过实验室和实地工作测量和预测有害病原体的威胁,同时解决生物安全问题。

  通过环境监测快速检测生物威胁。

  分析病原体如何在人类宿主中破坏和增殖。

  监测受感染宿主的免疫反应。

  通过以有效的方式快速识别生物威胁和病原体,流式细胞仪使研究人员能够通过测试多种特征来有效地应对多种传染病,从而挽救生命。

  用 WOLF 轻轻地对细胞进行分类

  流式细胞仪可在几分钟内完成这一极其详细的分析。感人的。但是,此类测试的质量取决于几个因素,包括:

  便于使用

  可移植性

  样品间污染

  信号噪声

  细胞死亡

  笨重、难以使用的流式细胞仪可能会导致实验室人员误用和结果不佳。设计不当的细胞分选功能会导致样品之间的污染,从而浪费宝贵的细胞并破坏重要的结果。

  最重要的是,施加过大压力的流式细胞仪会损坏细胞并降低 细胞 群的活力。如果对细胞进行分类,死细胞可能会成为数据分析中分散注意力的噪音或导致实验完全失败。当涉及到单细胞分析和分选这一关键而精确的行为时,细胞死亡是您最不想要的。

  这就是 WOLF 细胞分选机的用武之地。

  WOLF 细胞分选机有何不同?

  NanoCellect 的 WOLF® 细胞分选器和 N1 单细胞分配器通过其卓越的设计和直观的软件减轻了这些对成功实验的常见威胁。得益于创新工程,研究人员不再需要担心细胞死亡、样本污染或复杂的仪器。

  这就是它的突出之处。

  WOLF 使用<2 psi 的分选压力,比竞争产品低约 30 倍,从而减少了死细胞。

  高性能 PMT 检测器可以将荧光团光谱过滤成三种不同的颜色,以便同时进行分析。

  其压电分选盒对细胞温和、无菌且一次性,可防止交叉污染并保存细胞样本。

  WOLF 直观、易于使用的软件可供各种经验水平的研究人员使用,让初学者可以快速适应,专家可以执行大量复杂的分析。

  获得专利的细胞分选技术允许研究人员同时对两个群体进行分选。

  选择 NanoCellect 进行流式细胞术,做得对

  对于单细胞多组学和分选,请选择温和、简单且可靠的设备。使用WOLF 细胞分选机,您可以获得快乐的细胞和更好的科学。

  资料来源:

  杰诺西,乔治。霍华德·夏皮罗。用于传染病常规监测的简化细胞术。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18228555/

  马龙,巴贝塔。流式细胞术:用于广泛全球生物安全应用的多用途技术。https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1016/j.jala.2009.03.001


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