• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Cytometria przepływowa

    Przeczytaj także...
    Atypia – zespół nieprawidłowych cech złośliwości w budowie komórek. Jednak nie każda komórka atypowa jest komórką nowotworową, natomiast każda komórka nowotworowa jest komórką atypową.Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.
    Laser helowo-neonowy (He-Ne) - laser gazowy o działaniu ciągłym. Substancją roboczą wewnątrz rury próżniowej jest mieszanina neonu pod ciśnieniem parcjalnym 0,1 mm Hg i helu pod ciśnieniem parcjalnym 1 mm Hg.

    Cytometria przepływowa jest metodą diagnostyczną stojącą na pograniczu cytopatologii i analityki medycznej, umożliwiającą ocenę wielkości, intensywności zabarwienia i intensywności fluorescencji badanych komórek.

    Schemat działania cytometru przepływowego

    W cytometrze przepływowym zawiesina odpowiednio zabarwionych komórek (rozcieńczona krew, próbka cytologiczna pobrana metodą biopsji aspiracyjnej, próbka płynu z jamy ciała, itp.) jest wytłaczana w otoczce płynu osłaniającego przez specjalną dyszę, w postaci laminarnie płynącego, cienkiego strumienia zawierającego rząd pojedynczych komórek. Jest to tzw. ogniskowanie hydrodynamiczne, w którym płyn osłaniający płynie szybciej, niż centralny strumień z komórkami. Strumień ten (o średnicy ok. 30 mikrometrów) przepływa przed optoelektronicznymi układami rejestrującymi (fotokomórkami lub fotopowielaczami), w którym pojedyncze komórki są oświetlane przez cienkie wiązki monochromatycznego, spolaryzowanego światła (lasera, wycinki widma światła lampy rtęciowej). Pojedyncze komórki rozpraszają, załamują, odbijają i absorbują światło przechodzące przez komorę pomiarową, powodując chwilowe zmiany sygnału elektrycznego z rejestrujących elementów optoelektronicznych. Zmiany te są zależne od barwy, struktury i intensywności zabarwienia komórki. Rejestrowane są: czas zmiany tego sygnału (wskazujący na wielkość przepływającego obiektu) i amplituda zmian sygnału (wskazująca na intensywność zabarwienia, ziarnistość) oraz zmiany polaryzacji w stosunku do pierwotnej polaryzacji światła lasera (wskazujące na ukształtowanie powierzchni struktury). Rozproszenie wiązki światła jest mierzone przez przedni detektor światła rozproszonego (ang. forward scatter channel), leżący w osi wiązki światła, którego sygnał informuje o wielkości komórki, oraz boczny detektor światła rozproszonego (ang. side scatter channel), ustawiony prostopadle do niej, którego sygnał uznawany jest za informujący o strukturze jądra. Bardziej rozbudowane cytometry mają dodatkowe układy optoelektroniczne ustawione pod różnymi kątami w stosunku do wiązki światła, informujące o powierzchni komórki. W przypadku pomiaru fluorescencji komórki te są wzbudzane do świecenia, a świecenie komórek jest także rejestrowane (po odpowiednim filtrowaniu wzbudzonego światła).

    Cytoplazma – część protoplazmy komórki eukariotycznej pozostająca poza jądrem komórkowym a w przypadku, z definicji nie posiadających jądra, komórek prokariotycznych – cała protoplazma.Fotokomórka - element urządzeń elektronicznych służący do pomiaru światła wykonany jako fotodioda próżniowa lub półprzewodnikowa, fototranzystora, fotorezystora i innych elementów elektronicznych wrażliwych na padające na nie promieniowanie.

    Odpowiednio przetworzone informacje z tych detektorów pozwalają ocenić w sposób statystyczny parametry strukturalne zbiorów komórek (rozmiar, kształt, ziarnistość cytoplazmy, zawartość barwników naturalnych lub dodanych w wyniku barwienia, intensywność fluorescencji). W przypadku cytometrów wyposażonych w urządzenie sortowania komórek w polu elektrycznym (ang. Fluorescence Activating Cell Sorting), które odchyla płynące komórki zgodnie z różnicami potencjału elektrycznego poszczególnych komórek, możliwa jest dodatkowa ocena niektórych parametrów czynnościowych komórek.

    Fluorescencja – jeden z rodzajów luminescencji – zjawiska emitowania światła przez wzbudzony atom lub cząsteczkę. Zjawisko uznaje się za fluorescencję, gdy po zaniku czynnika pobudzającego następuje szybki zanik emisji w czasie około 10 s. Gdy czas zaniku jest znacznie dłuższy, to zjawisko jest uznawane za fosforescencję.Metoda Feulgena - wynaleziona przez Roberta Feulgena, pozwala na selektywne barwienie DNA lub materiału chromosomowego. Oparta na kwasowej hydrolizie DNA, które barwi się na czerwono. W określonych warunkach, może być wykorzystywana do kolorymetrycznego zwykle półilościowego (możliwe jest też ilościowe) oznaczania DNA w tkankach.

    Cytometria przepływowa umożliwia analizę kilku parametrów każdej komórki (dokładniej: przepływającego obiektu, którymi mogą być także fragmenty uszkodzonych komórek lub inne artefakty), stąd wynikiem diagnozy stawianej przy pomocy tej metody są konkluzje wynikające z wielowymiarowej analizy statystycznej cech komórek w badanej próbce. Zwykle są one ilustrowane histogramami jedno-, dwu- lub trójwymiarowymi (dotyczących od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy komórek), pozwalającymi zobrazować populacje komórek o określonych cechach znajdujące się w badanej próbce.

    Getynga (niem. Göttingen, dolnoniem. Chöttingen) – akademickie miasto powiatowe w Niemczech, nad rzeką Leine, na południowym krańcu kraju związkowego Dolna Saksonia, siedziba powiatu Getynga. W roku 2008 miasto liczyło 121 455 mieszkańców. Jeden z głównych ośrodków naukowych kraju (ponad 30 tys. studentów). Liczące się centrum turystyczne oraz kulturalne.Bakterie (łac. bacteria, od gr. bakterion – pałeczka) – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.
  • Histogram jednowymiarowy

  • Wykres rozproszenia

  • Histogram trójwymiarowy

  • Przykłady wykresów wyników analizy próbki krwi w cytometrze przepływowym

    Historia rozwoju cytometrii przepływowej[edytuj kod]

    Powstanie cytometrii przepływowej jest rezultatem współdziałania wielu zespołów badawczych biologów i inżynierów.
    Pierwszym opisanym (ale nie skonstruowanym) przyrządem, mogącym być pierwowzorem cytometru przepływowego, był projekt Andrew Moldavana z 1934 r., w którym proponował przepuszczać płyn z komórkami przez rurkę włosowatą przed obiektywem mikroskopu, a sygnał świetlny miał być analizowany przez fotokomórkę umieszczoną w miejscu okularu.
    W roku 1949 r. Wallace Coulter otrzymał patent na urządzenie do liczenia krwinek w przepływającym strumieniu cieczy. Pomysł – bardzo podobny do idei Moldavana – był oparty na zasadzie zliczania przerw impulsu elektrycznego z fotokomórki, na którą padało zogniskowane światło przerywane przez przepływające krwinki. Komercyjny licznik hematologiczny oparty na tej zasadzie firma Josepha i Wallace Coulterów zaczęła produkować w 1958 r. pod nazwą "Coulter Counter Model A". Wykorzystywał on również zasadę ogniskowania hydrodynamicznego, odkrytą P. J. Crosland-Taylora w 1953 r. i dopracowanej przez Marva van Dilla.
    Prototypy cytometru przepływowego – w dużej części opartego na technice mikroskopowej – konstruowali amerykańscy badacze M. R. Melamed i L. A. Kamentsky w latach 1965-1967, które miały zautomatyzować ocenę atypowych komórek w preparatach cytologicznych z szyjki macicy. Prototypem współczesnego cytometru przepływowego był "Impulsocytophotometer" skonstruowany w Niemczech przez W. Dittricha i W. Göhde w 1969 r. Przyrząd ten służył do oceny ploidii komórek, w których DNA był wybarwiany metodą Feulgena. W 1970 r. L. A. Kamentsky opracował pierwszy komercyjny przyrząd do cytometrii przepływowej pod nazwą "Cytograph", który wykorzystywał helowo-neonowy laser o długości fali 633 nm. Przyrząd ten umożliwiał oddzielanie żywych i martwych komórek na podstawie zdolności inkorporacji błękitu tryptanu. "Szybka spektroskopia komórek" (ang. Rapid Cell Spectroscopy) – jak nazwano tę metodę – umożliwiała szybkie oznaczanie cech leukocytów i wykreślanie z użyciem komputera odpowiednich wykresów. Wersja do pomiaru fluorescencji (z użyciem lasera argonowego o długości fali 488 nm, która wzbudzała świecenie) nazywała się "Cytofluorograph". W tym samym roku w firmie Phywe AG z Getyngi opracowano podobny przyrząd oparty na mikroskopie fluorescencyjnym. W latach 1972-1974 L. Herzenberg ze Stanford University opracował metodę szybkiego sortowania komórek. Przyrząd który opracował, wykrywał słabe świecenie fluorescencyjne komórek barwionych rodaminą i fluoresceiną połączonych z odpowiednimi przeciwciałami. W 1974 r. firma Becton-Dickinson wyprodukowała komercyjne przyrządy oparte na tej zasadzie, a w 1975 r. firma Coulter Electronics opracowała przyrząd TPS-1 (Two Parameter Sorter) wykorzystująca laser argonowy. W 1976 r. wprowadzono nazwę "flow cytometry". W latach 1973-1976 Howard Shapiro opracował cytometry wielowiązkowe, umożliwiające różnicowanie rodzajów świecenia fluorescencyjnego. Pierwszym przyrządem komercyjnym pozwalającym na analizę z użyciem różnych długości światła absorbowanego, był "Hemalog D" firmy Technicon z 1974 r. w którym do wzbudzenia fluorescencji użyto lampy wolframowo-halogenowej. W latach 1977-1978 firma Coulter Electronics opracowała przyrząd pod nazwą "Epics" wyposażony w laser argonowy oraz komputerowy system zbierania, wielowymiarowego przetwarzania i prezentacji danych. W komputerowy system zbierania i przetwarzania danych był także wyposażone systemy "Cytofluorograph 50" firmy Ortho Diagnostics z 1977 r.

    Biopsja (stgr. βίος /bios/ - w znaczeniu: życie biologiczne, odnoszący się do życia i żywych organizmów + stgr. ό̉ψις /opsis/ - obserwowanie, patrzenie) - rodzaj specjalnego zabiegu diagnostycznego, będącego inwazyjną metodą pobrania materiału biologicznego z przypuszczalnie zmienionych chorobowo tkanek, który następnie jest oceniany morfologicznie z użyciem mikroskopu świetlnego (badanie histopatologiczne). Niekiedy materiał pobrany metodami biopsyjnymi (tzw. bioptat) jest wykorzystywany do badań innych niż morfologiczne (np. wirusologicznych, biochemicznych itp.).Rodaminy – organiczne związki chemiczne z grupy trifenylometylowych barwników ksantenowych. Stosowane do barwienia wełny, jedwabiu, papieru, a także do oznaczania jonów metali ciężkich w analizie chemicznej. W biologii stosuje się je jako barwniki fluorescencyjne. Grupa ta obejmuje m.in. rodaminę B, rodaminę 3B, rodaminę 6G i rodaminę 123.

    Pierwsze urządzenia do cytometrii przepływowej pozwalały badać komórki przepływające z prędkością 5000/sek. Obecnie aparatura do cytomerii przepływowej jest wyposażona nawet w kilkadziesiąt czujników optoelektronicznych do zbierania danych, kilka laserów o różnej długości światła oraz skomplikowane systemy optyczne. Pozwalają one analizować 10 wskaźników z strumieniu komórek płynących z prędkością 70000/sek. Metoda ta, mająca coraz szersze zastosowanie diagnostyczne i badawcze w medycynie, jest także wykorzystywana w innych badaniach biologicznych (np. dla oceny składu fitoplanktonu, badań komórek bakteryjnych i innych mikroorganizmów w mikrobiologii, itp.). W wielu wypadkach metoda ta może być zastąpiona (lub uzupełniana) metodami analizy cytometrii statycznej albo obrazowej (ang. image cytometry), z użyciem mikroskopu świetlnego.

    Fitoplankton – mikroskopijne organizmy roślinne (w tym glony niezaliczane do królestwa roślin w niektórych systemach taksonomicznych) oraz sinice (należące do Procaryota) , które biernie unoszą się w wodzie, nie posiadając zdolności ruchu lub tylko w znacznie ograniczonym zakresie.Krew (łac. sanguis, stgr. αἷμα, haima) – płyn ustrojowy, który za pośrednictwem układu krążenia pełni funkcję transportową oraz zapewnia komunikację pomiędzy poszczególnymi układami organizmu. Krew jest płynną tkanką łączną, krążącą w naczyniach krwionośnych (układ krwionośny zamknięty) lub w jamie ciała (układ krwionośny otwarty). W szerokiej definicji obejmuje krew obwodową i tkankę krwiotwórczą, a w wąskiej tylko tę pierwszą. Jako jedyna (wraz z limfą) występuje w stanie płynnym. Dziedzina medycyny zajmująca się krwią to hematologia.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Mikroskop (stgr. μικρός mikros – "mały" i σκοπέω skopeo – "patrzę, obserwuję") – urządzenie służące do obserwacji małych obiektów, zwykle niewidocznych gołym okiem, albo przyjrzenia się subtelnym detalom obiektów małych, aczkolwiek widocznych nieuzbrojonym okiem. Mikroskop pozwala spojrzeć w głąb mikroświata.
    Szyjka macicy (łac. Cervix uteri) – zgrubiała, dolna część mięśniówki macicy. Łączy pochwę z jamą macicy. Dzięki licznym zmarszczeniom sprzyja wydostawaniu się płodu na zewnątrz. Szyjka macicy jest kanałem dla plemników, który je wiedzie z pochwy do macicy.
    Fluoresceina – organiczny związek chemiczny, pochodna ksantenu będąca barwnikiem ksantenowym. W roztworach zasadowych fluoresceina wykazuje zielonożółtą fluorescencję, widoczną nawet przy rozcieńczeniu jak jeden do kilkudziesięciu milionów. Sól sodowa fluoresceiny zwana jest uraniną lub żółcienią kwasową 73.
    Histogram – jeden z graficznych sposobów przedstawiania rozkładu empirycznego cechy. Składa się z szeregu prostokątów umieszczonych na osi współrzędnych. Prostokąty te są z jednej strony wyznaczone przez przedziały klasowe (patrz: Szereg rozdzielczy) wartości cechy, natomiast ich wysokość jest określona przez liczebności (lub częstości, ewentualnie gęstość prawdopodobieństwa) elementów wpadających do określonego przedziału klasowego.
    Ploidia (z gr. -πλοος (-ploos) -” -krotny, wielokrotny, mnogi, złożony” + gr. ει̉δής (eides, ides) - „podobny do”) - ilość materiału genetycznego (DNA) znajdującego się w jądrze komórkowym, określana w odniesieniu do liczby chromosomów.
    Obiektyw – element (np. soczewka, układ optyczny lub układ magnetyczny) zbierający i przenoszący obraz przedmiotu do dalszej części urządzenia, np.:
    Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy; akronim: DNA, z ang. deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. U eukariontów zlokalizowany jest przede wszystkim w jądrach komórek, u prokariontów bezpośrednio w cytoplazmie, natomiast u wirusów w kapsydach. Pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.034 sek.