
流式細(xì)胞分析技術(shù)在現(xiàn)代細(xì)胞分子生物學(xué)研究中起著越來越重要的作用,這種分析技術(shù)是通過對單個細(xì)胞性狀的快速測定,并結(jié)合先進(jìn)的計算機分析系統(tǒng),使得在短時間內(nèi)可對大量細(xì)胞進(jìn)行定性、定量測定。但以往進(jìn)行流式細(xì)胞儀操作和分析需要技術(shù)熟練的研究團(tuán)隊,而且這一設(shè)備價值也不菲——起碼也要10萬美元,有些甚至達(dá)到50萬美元,這對于許多實驗室來說并不容易負(fù)擔(dān)。
近年來一些主流生物技術(shù)企業(yè)相繼推出了新型流式細(xì)胞儀,不單將原本需要一支工程師隊伍進(jìn)行安裝的大型設(shè)備壓縮成為可以單人運送的緊湊型儀器,并讓這一原本需要專人專業(yè)培訓(xùn)才能上手的復(fù)雜技術(shù)變得更加容易操作,而也價格也更加實惠——目前的流式細(xì)胞儀分析系統(tǒng)設(shè)置大部分都是自動化的, 相關(guān)試劑盒也經(jīng)過了多次驗證,簡化了操作,降低了入門門檻。一些大型的公司,比如Sony和BD加大了研發(fā)力度,開發(fā)出了10萬美元以下的流式細(xì)胞儀,在美國其客戶群開始由中心實驗室轉(zhuǎn)向了個人實驗室。
雖然簡化了操作,但是這些新型的流式細(xì)胞儀也不是說就能立即上手的,用戶在購買之前要弄清楚這一技術(shù)到底能做什么,不能做什么,有時實驗室購買了流式細(xì)胞儀后覺得又不適用了,這樣即浪費資源,也耽誤時間,因此了解自己需要什么,了解不同儀器的優(yōu)缺點十分重要。以下是目前市面上較受關(guān)注的幾個新型流式細(xì)胞儀,通過分析它們的優(yōu)點和缺點,也許您在選購的時候就更有目的性了。
代表著流式細(xì)胞儀重要創(chuàng)新、市場上第一臺用聲波精確控制細(xì)胞移動的流式細(xì)胞計數(shù)系統(tǒng),是一款由美國能源部國家實驗室(洛斯阿拉莫斯國家實驗室)研制的新型流式細(xì)胞分析儀,去年春天由ABI(Life Technologies)公司投入到了市場,不單榮獲了The Scientist雜志2010十大創(chuàng)新技術(shù),也被生物通讀者投票入選2010年生物通生命科學(xué)十大創(chuàng)新產(chǎn)品。
流式細(xì)胞儀的原理在于讓細(xì)胞逐個穿過激光檢測設(shè)備,從而使科學(xué)家們得以對細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)和檢測。過去,研究人員必須在其靈敏分辨率和樣品進(jìn)樣分析速度兩者之間二選一,取其平衡點。原因在于傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀由快速流動的鞘液流帶動樣品軸流經(jīng)過激光檢測器。要加大樣品進(jìn)樣分析速度就必須加大樣品軸流直徑,這意味著樣品流中細(xì)胞分散度擴大,細(xì)胞容易偏離激光檢測焦點——細(xì)胞偏離激光中心越遠(yuǎn)則激發(fā)光強度變化越大,CV值越高——這就導(dǎo)致樣品分辨率下降——因此過去往往要為靈敏度而犧牲通量。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀通過一個看似簡單的原理——利用超聲波(超過2 MHz,類似于醫(yī)學(xué)成像中使用的超聲波)將細(xì)胞緊密聚集在激光檢測點的樣品軸流中軸線上,避免細(xì)胞隨軸流加寬而分散。這種聲波聚焦在很大程度上與樣品進(jìn)樣流速無關(guān),不論樣品流與鞘液流的比例如何,都可以使細(xì)胞緊密地聚集于激光檢測焦點,避免分散。即使是在高達(dá)1 mL/min的高樣品流速下,照樣可以維持精確的細(xì)胞排列——Attune流式細(xì)胞儀實現(xiàn)了在高進(jìn)樣流速下的高精確檢測,能夠同時將速度和分辨率最大化,并在檢測點開展cell-by-cell的細(xì)胞分析,解決了過去需要在靈敏度和速度之間折中的這個矛盾。所獲得的數(shù)據(jù)CV值低,峰更窄,峰分辨率高,分離更好,且數(shù)據(jù)更易闡釋。
Attune實現(xiàn)這一切并不需要采用可能傷害細(xì)胞的高速或大體積鞘流。由于不受物理鞘液流的限制,因而操作人員可以控制細(xì)胞通過激光光路的時間,這就意味著在分析微弱信號時,還可以減慢細(xì)胞的流速,延長細(xì)胞被照亮的時間,以便采集更多的光量子,從而獲得更清楚明確的結(jié)果以及更好地分離。高精度進(jìn)樣泵還可完成絕對細(xì)胞計數(shù)——進(jìn)一步將費用和樣品制備時間降低。
Attune每次運行可收集高達(dá)2,000萬個細(xì)胞,流速可高達(dá)1000 μL/min,比其他細(xì)胞儀快10倍以上,且收集速率可在25-1,000 μL/min之間進(jìn)行調(diào)整,4分鐘內(nèi)分析多達(dá)4 mL樣品!
顯著提高的樣品收集速率和高樣品量對實驗意味著什么?用戶能更有效地分析相對稀釋的樣品,比如干細(xì)胞,腦脊液(CSF),或任何細(xì)胞數(shù)量低的稀有樣品,因為樣品中的顆粒能在檢測點聚集。難收集的樣品,如小鼠血液和骨髓、細(xì)針穿刺液或細(xì)胞少的樣品,都可以進(jìn)行染色然后稀釋,而無需清洗或裂解RBC。在樣品制備過程中沒有發(fā)生樣品損失,所有珍貴樣品都能進(jìn)行全盤檢測。另外全血樣品可以省去樣品制備,無需清洗和裂解紅細(xì)胞(RBCs),避免細(xì)胞損失和損傷,而不折損數(shù)據(jù)質(zhì)量。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀是405nm紫色激光和488nm藍(lán)色雙激光設(shè)計,其中紫色激光要比其它一些經(jīng)濟型流式細(xì)胞儀中用到的標(biāo)準(zhǔn)激光馬力更大,目前Life Technologies也針對這一儀器推出了優(yōu)化探針,更有利于研究人員實驗操作。
Attune聲波聚焦流式細(xì)胞儀可幫助科學(xué)家們實現(xiàn)對細(xì)胞群體中大量異質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)的采集,以便研究包括大小、復(fù)雜性、表型和健康情況在內(nèi)的細(xì)胞群體參數(shù)。Attune的專利技術(shù)可讓科學(xué)家們獲得更高的靈敏度,通過增加通量來節(jié)約時間,并可用于體積小的樣品。
除此之外,Attune在提供這些升級性能的同時,還憑借緊湊的聲學(xué)技術(shù)而實現(xiàn)了體積小,以及開展實驗所需的消耗品量更少等優(yōu)勢。這些獨特的特征將有助于實現(xiàn)傳統(tǒng)細(xì)胞儀系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的科研應(yīng)用,從樣品分離制備到微珠為基礎(chǔ)的樣品分析。
去年舊版本的Attune并沒有安裝紅色激光——這是一些用戶比較喜歡的光源。而且在一些常用的流式細(xì)胞分析過程中,樣品都是高濃度,低體積的,如果用Attune,還要購買價格稍貴的tag,可能劃不來。不過生物通編輯剛剛得到的資料表明,最新版的Attune已經(jīng)在原有的藍(lán)色/紫色激光基礎(chǔ)上新增加了藍(lán)色/紅色激光配置,這樣就可以根據(jù)個人的習(xí)慣選擇激光配置了。
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