細胞分選在多種研究領(lǐng)域都有涉及,例如腫瘤學,神經(jīng)生物學,免疫學等。上次和大家分享了磁珠分選,除了磁珠分選還有流式分選,今天小編在這里跟大家聊一下流式分選的原理、應用及與磁珠分選的區(qū)別,希望能幫到大家一二。
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流式細胞儀分選原理
流式細胞儀分選細胞有兩種方法:一是“Catch Tuber"即“捕獲管法"就是機械手臂以極快的速度出入樣品液流,在細胞通過激光照射并被確認之后快速捕獲目標細胞至收集系統(tǒng)中,此種方法常用于小型臺式機。另一種方法是電子偏轉(zhuǎn)的方式,即將熒光染色確認的細胞標記正或負電荷,通過電磁場偏轉(zhuǎn)而分離,此種方法常用于大型科研型機器。
電子偏轉(zhuǎn)示意圖
操作流程
(1)先制備單細胞懸液(可檢測多種樣本的單細胞懸液:外周血、骨髓、細胞穿刺液、洗脫液、實體組織、培養(yǎng)細胞等)
(2)樣本染色
①核酸標記:通過核酸染料DAPI、PI等與核酸(DNA)結(jié)合,核酸含量越高,結(jié)合的染料越多,故可以通過核酸染料的多少以及強弱進行細胞周期分選。
②蛋白標記:偶聯(lián)熒光素的單克隆抗體與細胞表面/胞內(nèi)的抗原結(jié)合,結(jié)合的量越多,熒光信號就越強。
③熒光報告蛋白:很多報告蛋白是熒光蛋白(GFP、DsRed等),可成為流式檢測時熒光信號的來源。
(3)細胞分選
鞘液和樣品流進入噴嘴后,在電磁傳感器產(chǎn)生的高頻振蕩下,形成穩(wěn)定的液滴,然后將熒光染色確認的細胞標記正或負電荷,通過電偏轉(zhuǎn)而分離。
(4)分選后細胞可進一步做分子生物學研究,如熒光定量PCR、western blot、細胞培養(yǎng)等。
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影響流式分選的因素
分選中我們一般都關(guān)心分選速度、分選純度、分選得率、分選活性。
(1)如何提高分選速度:
振蕩頻率、鞘液壓力、噴嘴大小、上樣速度
-振蕩頻率越高,分選速度越快;
-振蕩頻率越高,鞘液壓力也隨之增加;
-若要形成穩(wěn)定液滴,最佳振蕩頻率:f=V/(4.5d);
-鞘液壓力和噴嘴大小一定時,振蕩頻率相對固定。
-上樣速度過快,得率會降低,故最佳上樣速度=1/4*f
(2)如何提高分選純度:
-精確設定液滴延遲時間(Drop Delay):指細胞通過激光檢測區(qū)到液滴分離斷電位置的間隔時間。
-保證液流穩(wěn)定:鞘液和樣品流進入噴嘴后,在電磁傳感器產(chǎn)生的高頻振蕩下,形成穩(wěn)定的液滴,即液流的斷點位置維持在一個固定的位置。
-選擇合適的分選模式
-排除樣本粘連
-合理設門(用散點圖)
-合理閾值設定
(3)如何提高分選得率:
- Drop Delay液滴延遲時間要準確,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)如何提高分選活性
-與細胞本身的活性有關(guān)
-與儀器潔凈程度有關(guān)
-與鞘液壓力、噴嘴大小有關(guān)(對于脆弱細胞,盡量采用低壓和大噴嘴,包裹細胞的液滴越大,對細胞的沖擊越?。?/span>
-與上樣管路設計及管壁光滑程度有關(guān)
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流式分選和磁珠分選的比較
總結(jié):二者各有優(yōu)勢,不能相互取代。
磁珠分選的優(yōu)勢:
-操作簡單、分選速度快、細胞活性好。
流式分選優(yōu)勢:
-多參數(shù)分選,不同熒光強度的分選。
二者相互結(jié)合,可用于分選比例較低的細胞群。例如要分選人的造血干細胞CD43+CD38-,可以先用磁珠分選富集CD34+細胞,再結(jié)合流式分選出CD34+CD38-造血干細胞。
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流式分選的應用
(1)流式分選在干細胞研究中的應用
2013年6月,上海中科院生化所李勁松組、神經(jīng)所孫強組與健康所金穎組合作,建立來自食蟹猴孤雌囊胚的單倍體胚胎干細胞系,發(fā)表在Nature子刊Cell Research上,文中單倍體分選涉及到流式分選。
(2)流式分析在染色體分析分選中的應用
瑞士的一組研究人員建立起一套符合GMP標準的大規(guī)模體外擴增異體反應性NK細胞用于AML治療的實驗流程,采用經(jīng)GMP認證的BD Influx分選出單一KIR(killer lmmunoglobulin-like Receptor)特異性的NK細胞,
(3)流式分析在熒光蛋白分選中的應用
將CFP基因插入到Abcg2基因得到基因改造小鼠,流式分選Abcg2/GFP+骨髓細胞,并移植入小鼠體內(nèi)檢測造血能力,發(fā)現(xiàn):Lin-GFP+細胞顯著富集造血干細胞,Lin-GFP-細胞無造血能力。
好了,今天小編給大家詳細的介紹了流式分選的原理、應用及與磁珠分選的區(qū)別,希望對大家以后的實驗有用。
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