Para muitos estudos científicos que requerem uma análise biológica e química de populações de células as células devem estar em um alto estado de pureza. Separação de células ativadas por fluorescência (FACS) é um método superior para a obtenção de populações celulares puras.
Estudos experimentais e clínicos muitas vezes exigem altamente purificada populações de células. FACS é uma técnica de escolha para purificar populações de células de fenótipo conhecido. Métodos granel outras de purificação incluem esgotamento complemento panning, e separação grânulo magnético. No entanto, FACS tem várias vantagens sobre outros métodos disponíveis. FACS é o método preferido quando a pureza muito elevada da população desejada é necessário, quando a população de células-alvo expressa um nível muito baixo do marcador de identificação ou quando as populações de células requerem a separação com base na densidade marcador diferencial. Além disso, FACS é a única técnica de purificação disponíveis para isolar as células com base na coloração interna ou a expressão da proteína intracelular, como um marcador de proteína geneticamente modificados fluorescentes. FACS permite a purificação de células individuais com base na granularidade tamanho, e fluorescência. A fim de purificar as células de interesse, são marcadas com fluorescência primeiro-tagged anticorpos monoclonais (mAb), que reconhecem marcadores de superfície específicos sobre a população de células desejado (1). Seleção negativa das células imaculada também é possível. Purificação FACS requer um citômetro de fluxo com a classificação da capacidade e do software apropriado. Para FACS, células em suspensão são passados como um fluxo em gotas com cada uma contendo uma única célula na frente de um laser. O sistema de detecção de fluorescência detecta células de interesse com base em parâmetros pré-determinados fluorescentes das células. O instrumento aplica uma carga para a gota contendo uma célula de interesse e um sistema de deflexão eletrostática facilita a coleta das gotas cobrados em tubos de recolha apropriado (2). O sucesso da coloração e, assim, a classificação depende muito da seleção dos marcadores identificação e escolha de mAb. Parâmetros de classificação pode ser ajustada dependendo da exigência de pureza e rendimento. Embora FACS requer equipamento especializado e treinamento de pessoal, é o método de escolha para o isolamento de populações de células altamente purificado.
FACS é uma técnica altamente sofisticada para purificar populações celulares de interesse, em que uma pureza muito alta (95-100%) da população classificada pode ser obtida. Portanto, essa técnica é particularmente importante para os experimentos, onde de alta pureza é um requisito essencial (análise de microarray, por exemplo). FACS é particularmente vantajoso em relação a outros métodos disponíveis de purificação, quando uma população de células precisa ser purificada com base em um marcador de superfície semanal expressa ou quando duas ou mais populações precisam ser purificados, que têm diferentes níveis de expressão do marcador mesma superfície. Por exemplo, a purificação da zona marginal células B (B220 + CD21 oi CD23 int / baixo) e B folicular de células (B220 + CD21 int / baixa CD23 oi) com base em níveis de expressão de CD21 e CD23. Outra aplicação crescente de classificação FACS é única célula permitindo a análise de células individuais (3, 4). FACS também é comumente usado para classificar as células que expressam proteínas fluorescentes que são geneticamente expressa, como o verde proteínas proteína fluorescente etiquetados (5). Se uma espécie estéril é realizada as células podem ser cultivadas. No entanto, a viabilidade celular ea produção pode ser comprometida durante a classificação. Viabilidade pode ser melhorada usando uma temperatura da célula-dependente ideal para a classificação e processamento de tubos de coleta imediatamente após atingir a capacidade. Recuperação pode ser aumentado usando tubos de coleta de polipropileno, coletando células classificadas no soro de mídia rica e tubos de coleta invertendo de forma intermitente, mantendo-se tubos de coleta a uma temperatura ideal e centrifugação células classificadas para ~ 10 min (http://cyto.mednet.ucla.edu / Protocol.htm).
O desenvolvimento de ultra-alta velocidade classificadores ampliou a possibilidade da aplicação da filtragem de fluidos em ambientes clínicos. As aplicações potenciais incluem FACS clínica de purificação de células-tronco do sangue do sangue humano para fins terapêuticos, as aplicações na terapia do câncer, a reposição de amniocentese, a classificação do esperma humano e detecções precoce da doença (6, 7).
Para a coloração multicolor, a seleção de anticorpos é uma etapa crítica e fluorocromos são escolhidos com base no sistema de detecção para cada instrumento particular. Há um número de empresas que vendem celulares e classificadores a configuração do laser varia de acordo com as necessidades do usuário. Assim não se pode simplesmente usar os anticorpos exatamente o mesmo utilizado em estudos publicados sem confirmar a compatibilidade. Para seleção de anticorpos ideal, deve-se considerar o nível de expressão da proteína que está sendo examinado. Em geral, o mais brilhante disponíveis anticorpos fluorocromo-tag deve ser usado para manchar marcadores de superfície vagamente expressos, enquanto fluorocromos dim pode ser usado para a coloração de marcadores de superfície altamente expresso (8). Além disso, os anticorpos devem ser selecionados de tal forma que se sobrepõem entre seus espectros de emissão é mínima. Para a coloração multicolor, é extremamente difícil escolher fluorocromo que não têm sobreposição espectral. Nesta situação, a compensação é realizada.
Compensação é necessário matematicamente eliminar a sobreposição entre o espectro de fluorescência emissões dos vários fluorocromos que é mensurável pelos detectores (8-10). Em outras palavras, a sobreposição de fluorescência de um fluorocromo é subtraído do espectro de emissão de outro fluorocromo. O cálculo da compensação requer um controle sem mácula e única controles positivos para cada fluorocromo usado para uma coloração multicolor (9, 10). Compensação pode ser realizada utilizando células ou grânulos. As contas são fáceis de manchar, tem um sinal robusto e fornecer uma maneira fácil de preparar único controles que têm manchado a fluoróforos mesmo que as amostras experimentais. Contas de compensação são particularmente vantajoso quando a proteína de superfície de células de interesse é expressa em um nível baixo e quando a população de células de interesse é limitante na população de células iniciais de partida.
Uma vez que os anticorpos foram escolhidos, sua atividade deve ser otimizado através da realização de uma análise de titulação. Isto é particularmente importante se a máquina tem FACS lasers altamente poderoso. O uso de concentrações de anticorpos suboptimal coloração pode resultar na separação pobres da população de células desejado a partir da população celular total. O uso da concentração dos anticorpos alta aumenta a chance para a coloração de antígenos não-específicas. Portanto, a titulação de anticorpos permitirá a seleção da concentração de anticorpos que dá o brilho máximo da população positiva e coloração de fundo mínima (8).
FACS é agora uma técnica padrão para a purificação de subpopulações de células. Ela pode ser usada para separar qualquer tipo de célula em que uma suspensão única célula pode ser gerado e anticorpos estão disponíveis para identificar a população de células desejado. FACS é o método de escolha quando highly populações celulares puras são obrigatórios.
Gostaríamos de agradecer ao Dr. Cashdollar Bill por seu apoio na utilização do Núcleo Citometria de Fluxo.