Para muchos estudios científicos que requieren un análisis biológico y químico de las poblaciones celulares de las células deben estar en un alto estado de pureza. Fluorescencia de clasificación de células activadas (FACS) es un método superior en el que para obtener poblaciones puras de células.
Los estudios experimentales y clínicos a menudo requieren altamente purificado poblaciones de células. FACS es una técnica de elección para purificar las poblaciones de células de fenotipo conocido. Otros métodos incluyen la mayor parte de la purificación panorama, el agotamiento del complemento y la separación de esferas magnéticas. Sin embargo, FACS tiene varias ventajas sobre otros métodos disponibles. FACS es el método preferido cuando de muy alta pureza de la población deseada es necesario, cuando la población de células diana expresa un nivel muy bajo de la marca de identificación o cuando las poblaciones de células requieren la separación basada en la densidad diferencial marcador. Además, FACS es la única técnica de purificación para aislar las células basadas en la tinción interna o la expresión de proteínas intracelulares, como un marcador de proteína modificada genéticamente fluorescente. FACS permite la purificación de las células individuales en función del tamaño, la granularidad y de fluorescencia. Con el fin de purificar las células de interés, que primero se tiñeron con fluorescente marcada con anticuerpos monoclonales (mAb), que reconocen los marcadores específicos de superficie en la población celular deseada (1). Selección negativa de células no teñidas también es posible. Purificación FACS requiere un citómetro de flujo con la clasificación de la capacidad y el software adecuado. Por FACS, células en suspensión se transmiten como un flujo de gotas de cada uno con una sola célula en frente de un láser. El sistema de detección de fluorescencia detecta las células de interés en base a parámetros predeterminados fluorescentes de las células. El instrumento se aplica una carga a la gota que contiene una célula de interés y un sistema de deflexión electrostática facilita la recolección de las gotitas cargadas en tubos de recogida adecuado (2). El éxito de la tinción y la clasificación por lo tanto depende en gran medida la selección de los marcadores de la identificación y la elección del MAB. Parámetros de clasificación se puede ajustar dependiendo de la exigencia de pureza y rendimiento. Aunque FACS requiere equipo especializado y la capacitación del personal, es el método de elección para el aislamiento de las poblaciones altamente purificada de células.
FACS es una técnica altamente sofisticada para la purificación de las poblaciones celulares de interés, en la que puede ser una pureza muy alta (95-100%) de la población ordenados obtenidos. Por lo tanto, esta técnica es particularmente importante para los experimentos, donde los de alta pureza es un requisito esencial (por ejemplo, análisis de microarrays). FACS es particularmente ventajoso con respecto a otros métodos disponibles para la purificación, cuando una población de células necesita ser purificado basado en un marcador de superficie semanal expresa o cuando dos o más poblaciones necesitan ser purificados, que tienen diferentes niveles de expresión del marcador de la misma superficie. Por ejemplo, la purificación de la zona marginal de células B (B220 + CD21 hi CD23 int / bajo) y folicular de células B (B220 + CD21 int / bajo hi CD23) en base a los niveles de expresión de CD21 y CD23. Otra aplicación cada vez mayor de FACS es la clasificación de células individuales que permite el análisis de células individuales (3, 4). FACS también se utiliza comúnmente en las células que expresan proteínas fluorescentes tipo que son expresión genética, tales como las proteínas verdes fluorescentes de proteínas etiquetadas (5). Si una especie estéril se realiza de las células pueden ser cultivadas. Sin embargo, la viabilidad celular y el rendimiento puede verse comprometida durante la clasificación. Viabilidad se puede mejorar mediante el uso de una temperatura óptima dependiente de las células para la clasificación y procesamiento de los tubos de recogida inmediatamente después de alcanzar su capacidad. La recuperación puede ser mayor mediante el uso de tubos de polipropileno de recogida, la recolección de células ordenados en el suero de los medios de comunicación ricos y los tubos de recogida de invertir de forma intermitente, el mantenimiento de los tubos de recolección a una temperatura óptima y centrifugación las células ordenados por aproximadamente 10 min (http://cyto.mednet.ucla.edu / Protocol.htm).
El desarrollo de ultra alta velocidad clasificadores se ha extendido la posibilidad de la aplicación de la clasificación de flujo en el ámbito clínico. Las posibles aplicaciones clínicas de la FACS incluyen la purificación de las células madre de sangre de la sangre humana con fines terapéuticos, las aplicaciones en la terapia del cáncer, el reemplazo de la amniocentesis, la clasificación de esperma humano y la detección temprana de la enfermedad (6, 7).
Para la tinción multicolor, la selección de anticuerpos es un paso crítico y fluorocromos son elegidos en base a que el sistema de detección para cada instrumento en particular. Hay un número de compañías que venden separadores de células, que pueden variar la configuración del láser de acuerdo con las necesidades del usuario. Así, uno no puede simplemente utilizar los anticuerpos exactamente el mismo utilizado en los estudios publicados sin confirmar la compatibilidad. Para la selección óptima de anticuerpos, se debe considerar el nivel de expresión de la proteína examinada. En general, la más brillante de los anticuerpos disponibles fluorocromo etiquetados deben utilizarse para teñir vagamente expresadas marcadores de superficie, mientras que fluorocromos débil puede ser utilizado para la tinción de los marcadores de superficie altamente expresado (8). Además, los anticuerpos deben ser seleccionados de tal manera que se superponen entre sus espectros de emisión es mínima. Para la tinción multicolor, es muy difícil elegir fluorocromo que no tienen ningún solapamiento espectral. En esta situación, la compensación se lleva a cabo.
La compensación es necesaria para eliminar matemáticamente el solapamiento entre el espectro de fluorescencia de las emisiones de los fluorocromos distintos que es medible por los detectores (8-10). En otras palabras, la superposición de fluorescencia de un fluorocromo se resta del espectro de emisión de otro fluorocromo. El cálculo de la compensación requiere un control de manchas y solo los controles positivos para cada fluorocromo utilizado para la tinción multicolor (9, 10). La compensación puede llevarse a cabo utilizando células o glóbulos. Las cuentas son fáciles de mancha, tienen una potente señal y proporcionar una manera fácil de preparar un solo control que han manchado los fluoróforos igual que las muestras experimentales. Cuentas de compensación son especialmente ventajosas cuando la proteína de superficie celular de interés se expresa en un nivel bajo y cuando la población celular de interés es la limitación en la población de células de partida inicial.
Una vez que los anticuerpos han sido elegidos, su actividad debe ser optimizado mediante la realización de un análisis de valoración. Esto es particularmente importante si la máquina ha FACS láser de gran potencia. El uso de concentraciones subóptimas de anticuerpos tinción puede resultar en la separación de los pobres de la población celular deseada de la población celular total. El uso de altas concentraciones de anticuerpos aumenta la probabilidad de antígeno de tinción no específica. Por lo tanto, valoración de anticuerpos que permiten la selección de la concentración de anticuerpos que le da el brillo máximo de la población positivos y tinción de fondo mínimos (8).
FACS es actualmente una técnica estándar para la purificación de las subpoblaciones de células. Se puede utilizar para separar cualquier tipo de célula que puede ser una suspensión de células individuales y genera anticuerpos están disponibles para identificar la población celular deseada. FACS es el método de elección cuando highly poblaciones puras de células son obligatorios.
Nos gustaría agradecer al Dr. Cashdollar Bill por su apoyo en el uso de la citometría de flujo básico.