فلوسایتومتری چیست؟

تست فلوسایتومتری یکی از تکنیک های متداول آزمایشگاهی است که برای شناسایی و اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دسته ای از سلول ها یا ذرات استفاده می شود. اصول کلی تکنیک فلوسایتومتری به این شکل است که یک نمونه حاوی سلول یا ذرات را در یک مایع حل کرده و سپس به دستگاه فلوسیتومتری تزریق می کنند. این سلول ها به وسیله آنتی بادی های نشان دار شده تیمار می شوند که پس از تزریق به دستگاه نور لیزر آن ها را تحریک کرده و نوری از خود ساطع می کنند که توسط دستگاه شناسایی می گردد. فلوسیتومتری ابزار قدرتمندی است که در رشته های مختلفی مانند ایمونولوژی، ویروس شناسی، زیست شناسی مولکولی، بیولوژی سرطان و پایش بیماری های عفونی کاربرد دارد. به عنوان مثال، برای مطالعه سیستم ایمنی و پاسخ آن به بیماری های عفونی و سرطان بسیار موثر می باشد. 

آزمایش فلوسیتومتری یک روش کاملا ثابت برای شناسایی سلول های موجود در محلول ها است که در ارزیابی خون محیطی، مغز استخوان و سایر مایعات بدن کاربرد دارد. دیگر کاربرد فلوسایتومتری شناسایی و تعیین کمیت سلول های ایمنی و مشخص کردن بدخیمی های خونی است. در این تکنیک موارد زیر قابل اندازه گیری می باشد:

اندازه سلول؛

دانه بندی سلول؛

مقدار کلی DNA؛

میزان بیان ژن؛

موارد تازه سنتز شده؛

گیرنده های سطح سلولی؛

پروتئین های درون سلولی؛

سیگنال های گذرا.

توانایی انجام این اندازه‌ گیری‌ ها در یک بازه زمانی بسیار کوتاه یکی دیگر از مزایای کلیدی تست فلوسایتومتری است که در کمتر از یک دقیقه، 3 تا 6 پارامتر را برای هر یک از سلول ها ( تا حدود 10000 سلول)، مورد ارزیابی قرار می دهد. 


اساس تکنیک فلوسایتومتری چیست؟

اساس تکنیک فلوسایتومتری تهیه محلول همگن و لخته نشده ای از سلول هاست که با آنتی بادی های نشان دار مخلوط شده و از یک لوله که تنها یک سلول توانایی گذر دارد، عبور می کند. به سلول ها در این مسیر اشعه لیزر تابیده و پس از جذب آن توسط آنتی بادی های نشان دار، انواع مختلفی از نور فلورسنت بازتاب می شود. آنتی بادی ها بر اساس نوع گیرنده های خاص هر سلول به آن متصل می شوند، بنابراین هر سلول نور خاصی را ساطع می کند و این اساس شناسایی و تفکیک سلول ها می باشد. هر دستگاه فلوسیتومتری از 3 بخش اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

1: سیستم fluidics یا سیال: این سیستم مسئول انتقال نمونه ها به درون لوله می باشد که لیزر تابیده می شده و در مرحله آخر سلول ها یا مرتب شده یا حذف می شوند. 

2: سیستم نوری: این بخش دستگاه، شامل اشعه لیزر، لنزها و فیلترهای نوری است.

3: سیستم الکترونیک: این بخش جهت آنالیز داده ها استفاده می شود.

 در بحث تشخیص بیماری ها و پیش آگاهی، یکی از قابلیت های دستگاه فلوسیتومتری توانایی آنالیز چرخه سلولی و تجزیه و تحلیل محتوای DNA در فازهای مختلف چرخه سلولی است که بسیار حائز اهمیت می باشد. اطلاعات حاصل از مراحل مختلف چرخه سلولی می توانند تغییرات در محتوای DNA و سایر ناهنجاری ها از جمله وجود تومور یا مرگ سلولی را نشان دهند. داده های حاصل از فلوسیتومتری معمولا به دو شکل هیستوگرام و نمودار نقطه ای گزارش داده می شوند.

کاربردهای فلوسایتومتری


1- ایمنوفنوتایپینگ (immunophenotyping)

 یکی از مهم ترین کاربردهای این تکنیک، ایمنوفنوتایپینگ است که به آنالیز و شناسایی نمونه ای با سلول های ناهمگن می پردازد. از این روش برای تشخص سرطان سلول های خونی و سایر بدخیمی های مرتبط با سرطان خون استفاده می شود. 


2- مرتب کردن سلول ها

مرتب کردن سلول ها یکی از توانایی های فلوسایتومتر است که توانایی ایزوله کردن فیزیکی سلول ها در لوله های جداگانه را دارد. زمانی که سلول ها از مقابل لیزر عبور می کنند بررسی و شناسایی شده و از هم تفکیک می شوند. در برخی مراکز ذخیره خون بند ناف، آزمایشگاه فلوسیتومتری خون وجود دارد که به شکل تخصصی به آنالیز و جداسازی سلول ها می پردازند. 


3- آنالیز چرخه سلولی

 این تکنیک توانایی آنالیز مراحل مختلف چرخه سلولی را با استفاده از رنگ های فلورسنت مختلف برای تشخیص فاز های متفاوت دارد. علاوه براین، آنیوپلوئیدی های سلولی مرتبط با ناهنجاری های کروموزومی را نیز اندازه گیری می کند.


4- آپوپتوز

 مرگ برنامه ریزی شده سلول یا آپوپتوز، بخش نرمالی از چرخه حیات سلول های یوکاریوتی است. از سوی دیگر گاهی تعدادی از سلول ها در اثر ضربه های فیزیکی یا تغییرات شیمیایی دچار نوعی دیگر از مرگ سلولی به نام نکروز می شوند. دستگاه فلوسیتومتری قابلیت تمایز و تشخیص این دو نوع مرگ سلولی را بر اساس تغییرات ملکولی، بیوشیمیایی و مورفولوژیک دارد.


5- سنجش تکثیر سلولی

 سنجش تکثیر سلولی به طور گسترده در زیست شناسی سلولی برای اندازه گیری فعالیت متابولیک سلولی در پاسخ به محرک هایی مانند فاکتورهای رشد، سیتوکین ها و ... استفاده می شود. هنگامی که سلول ها شروع به فعالیت کرده و تقسیم میتوز انجام می دهند، نیمی از رنگ اولیه به هر سلول دختر منتقل می شود. با اندازه گیری کاهش سیگنال فلورسانس، محققان می توانند فعال سازی و تکثیر سلولی را محاسبه کنند.


6- بررسی جریان کلسیم درون سلولی

 سلول ها از طریق مسیرهای انتقال سیگنال با یکدیگر و محیط اطراف خود تعامل دارند. هنگامی که این مسیرها فعال می شوند، کانال های یونی کلسیم متصل به غشاء، کلسیم را به داخل سلول پمپ می کنند و به سرعت غلظت کلسیم داخل سلولی را افزایش می دهند. سطوح بالاتر کلسیم انرژی را در اختیار سلول قرار می دهد تا به محرک های خارجی پاسخ دهد. تکنیک فلوسایتومتری می تواند جریان کلسیم را به داخل سلول کنترل کند و میزان پاسخ سلول ها به محرک ها را اندازه گیری کند.


به طور کلی، تکنیک فلوسیتومتری یکی از تکنیک های با کارایی بالاست که به منظور شناسایی و بررسی انواع مختلف سلول ها بر اساس مارکرهای سطح سلولی مورد استفاده قرار می گیرد. این تست یکی از پرکاربردترین روش ها جهت تشخیص بیماری هایی از جمله سرطان خون است که دقت و سرعت بالای آن باعث تشخیص سریع و انجام درمان به موقع این بیماری های صعب العلاج خواهد شد.

نویسنده و مترجم : پریسا جاوید زاده

منابع : Seattlechildrens nanocellect