Citometría de
Un moderno
citómetro de flujo en la forma de una fluorescencia había activada clasificador celular de Becton-Dickinson.
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| Siglas | FACS (clasificador de células activado por fluorescencia), FCM (citómetro de flujo) |
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| Otros nombres | Cytophotometer, citómetro de flujo, clasificador de células, células de la sangre analizador, citometría de imagen, citómetro de Time-lapse |
| Utiliza | Medición y observación de las células biológicas |
| Inventor | Torbjörn Caspersson, Wallace Coulter y otros |
| Fabricante | Beckman Coulter, Becton-Dickinson, Sysmex y otros |
| Artículos relacionados | Citometría de flujo |
Citometría de es el medición de las características de células de. Incluyen variables que pueden medirse mediante métodos cytometric tamaño de la célula, recuento de células, célula de morfología (forma y estructura), ciclo celular fase, DNA contenido y la existencia o ausencia de específicas proteínas en la superficie celular o en la citoplasma.[1] Citometría se utiliza para caracterizar y contar células de la sangre en común exámenes de sangre tales como la conteo sanguíneo completo. De manera similar, citometría también se utiliza en investigación en biología celular y en diagnóstico médico para caracterizar a las células en una amplia gama de aplicaciones asociadas a enfermedades tales como cáncer y SIDA.
Contenido
- 1 Dispositivos de citometría
- 1.1 Citómetros de imagen
- 1.2 Citómetros de flujo
- 1.3 Clasificadores de células
- 1.4 Time-lapse citómetros
- 2 Historia
- 2.1 Hemocitómetro
- 2.2 Microscopio de fluorescencia
- 2.3 Citofotometría
- 2.4 Citofotometría pulso
- 2.5 Citometría de flujo
- 3 Véase también
- 4 Enlaces externos
- 5 Referencias
Dispositivos de citometría
Citómetros de imagen
Imagen cytometery es la forma más antigua de citometría. Citómetros de imagen funcionan por estáticamente un gran número de células mediante la proyección de imagen microscopía óptica. Antes del análisis, las células se tiñen habitualmente para mejorar el contraste o para detectar moléculas específicas de etiquetado con fluorocromos. Tradicionalmente, las células son vistas dentro de un hemocitómetro para facilitar el conteo manual.
Desde la introducción de la Cámara digital, en los mid-1990s, ha aumentado el nivel de automatización de citómetros de imagen. Esto ha llevado a la disponibilidad comercial de citómetros de imagen automatizada, desde contadores de célula simple hasta sofisticados proyección de alto contenido sistemas.
Citómetros de flujo
Debido a las dificultades de principios de la automatización de la microscopia, la citómetro de flujo desde mediados de la década de 1950 ha el dispositivo dominante de citometría.[2] Citómetros de flujo funcionan alineando las células mediante técnicas de flujo. Las células se caracterizaron ópticamente o mediante el uso de un impedancia eléctrica método llamado la Principio Coulter. Para detectar moléculas específicas cuando caracteriza ópticamente, las células son en la mayoría de los casos teñida con el mismo tipo de fluorocromos que usan citómetros de imagen. Citómetros de flujo generalmente ofrecen menos datos de citómetros de imagen, pero tienen un rendimiento significativamente mayor.
Clasificadores de células
Clasificadores de células son capaces de clasificar las células según sus características de citómetros de flujo. La clasificación se logra mediante el uso de tecnología similar a lo que se utiliza en impresoras de inyección de tinta. El flujo se divide en gotas por una vibración mecánica. Entonces, las gotas se cargan eléctricamente según las características de la célula contenida dentro de la gota. Dependiendo de su carga, las gotitas son finalmente desviadas por un campo eléctrico en diferentes contenedores.
Time-lapse citómetros
Citómetros de flujo y la imagen convencionales tienen la desventaja de no poder observar las células con el tiempo.[3] La disminución rápida en el costo de almacenamiento digital y procesamiento de información de vídeo ha llevado al desarrollo de la imagen citómetros que supervisan las células cultivadas usando Time-lapse grabaciones de vídeo. Después de la grabación, el video es de computadora para seguimiento de parámetros de la citometría en el tiempo.[4] La información histórica disponible para cada celda permite citómetros Time-lapse para predecir el destino de una célula o para caracterizar su estado sin necesidad de utilizar el fototóxica fluorocromos que se usan comúnmente por citómetros de flujo y la imagen.[5]
Una característica clave de citómetros Time-lapse es el uso de la no generación de calor como la luz diodos emisores de luz. Esto permite un citómetro para colocarse dentro de un time-lapse incubadora de cultivo celular para facilitar la observación continua de los procesos celulares sin calor construyendo dentro de la incubadora.[6]
Historia
Hemocitómetro
La historia temprana de citometría está estrechamente asociada con el desarrollo de la cuenta de células sanguíneas. A través del trabajo de Karl von Vierordt, Louis Charles Malassez, Karl Bürker y otros la concentración de células de la sangre podría a finales del siglo XIX se medir con precisión utilizando una cuenta de células sanguíneas de cámara, el hemocitómetroy un microscopio óptico.[7][8]
Hasta la década de 1950 el hemocitómetro era el método estándar para contar las células sanguíneas.[9] En aplicaciones de conteo de glóbulos el hemocitómetro ha sido reemplazado por Contadores celulares electrónicos. Sin embargo, el hemocitómetro todavía se está utilizando para contar células en laboratorios de cultivo celular. Sucesivamente la tarea manual de conteo, utilizando un microscopio, se apoderan de citómetros pequeña imagen automatizada.
Microscopio de fluorescencia
Como con la mayoría otro desarrollo de la microscopia en los finales del siglo XIX y principios del siglo XX, fue pionero en el microscopio de fluorescencia por asociados a Carl Zeiss AG en Jena, Alemania. En 1904, Moritz von Rohr y Agosto Köhler en Carl Zeiss construye el primer microscopio ULTRAVIOLETA. La intención del microscopio era obtener mayor resolución óptica con iluminación con una longitud de onda más corta que la luz visual. Sin embargo, experimentaron dificultades con Autofluorescencia al observar el material biológico. Afortunadamente, Köhler vio el potencial de la fluorescencia. Esto condujo lo y co-inventor de la Carl Zeiss de la ultramicroscope, Henry Siedentopf, para construir un prototipo de un especializado microscopio de fluorescencia en 1908.[10][11] Desafortunadamente, la fuente de luz ultravioleta que utiliza era algo tenue y microscopía de fluorescencia seguía siendo poco práctico hasta Heinrich Lehmann en 1910 aplicadas una fuente de luz mucho más brillante y la luz ultravioleta técnicas de filtrado desarrollaron por Robert Wood. Independientemente, Oskar Heimstädt trabajó en la misma línea junto a un competidor a Carl Zeiss; C Reichert, Optische Werke AG en Viena, que hoy es parte de Leica Microsystems.[12][13][14]
Citofotometría
Por los años 30 varias empresas fabrican microscopios fluorescentes ultravioletas. La etapa fue fijada para que citometría ahora ir más allá del hemocitómetro ahora establecido. En este momento, Torbjörn Caspersson, trabajando en el Instituto Karolinska en Estocolmo, desarrolló una serie de instrumentos progresivamente más sofisticados llamados cytophotometers. Estos instrumentos combinan un microscopio fluorescente con una Espectrofotómetro de para cuantificar ácidos nucleicos celulares y su relación con el crecimiento de la célula y la función. Aparato temprano de Caspersson ahora parece irremediablemente primitiva. Pero incluso este aparato primitivo obtuvo resultados y atrajo la atención de otros investigadores. Muchos de los avances en citología analítica desde la década de 1940 y en pabellones fueron hechas por personas que hicieron la peregrinación a Estocolmo.[3]
Citofotometría pulso
Se hicieron los primeros intentos de automatizar el conteo de células alrededor de la segunda guerra mundial. Gucker et al. construye un dispositivo para detectar bacterias en aerosoles.[15] Lagercrantz construye un contador de células automatizado basado en Microcopia[16] e identifica las dificultades para alinear las células individualmente ser contado mediante microscopía, como moldavos habían propuesto en 1934.[17] José y Wallace Coulter circunnavega estas dificultades por inventar el principio de la utilización de impedancia eléctrica para contar y tamaño de las partículas microscópicas suspendidas en un líquido.[9][18] Este principio se conoce hoy como la Principio Coulter y fue utilizado en el contador celular automatizado de sangre lanzado por Coulter Electronics en 1954. El"Contador de Coulter"fue el primer citómetro de flujo comercial.
Durante la década de 1960 Dittrich, Göhde y Kamentsky mejora el diseño pionero de Caspersson 30 años antes. Dittrich y de Göhde cytophotometer de pulso fue construido alrededor de un microscopio de fluorescencia Zeiss y comercializada como la ICP 11 por PARTEC GmbH en 1968. Dispositivo de Kamentsky fue comercializado por física de Bio Systems Inc. como el Cytograph en 1970.[19][20] Estos dispositivos eran capaces de contar células, como el anterior contador Coulter. Pero más importante aún, también eran capaces de medir características celulares. Sin embargo, estos principios cytophotometers donde basado en microscopía.[21]
Citometría de flujo
En 1953 Crosland-Taylor publicó un intento fallido para contar glóbulos rojos mediante microscopía en que resolvía el problema de alinear las células mediante el uso de líquido de la envoltura Para enfoque hydrodynamicially las células.[2] A finales de 1960, Van Dilla en el laboratorio nacional Los Alamos construyó el primer cytophotometer no basado en microscopía. Lo hizo mediante la combinación de avance de Crosland-Taylor con los tintes fluorescentes desarrollados originalmente para microscopia y un sistema de detección fluorescente basados en láser, el citómetro de flujo tal como lo conocemos hoy.[22][23][24] Fulwyler, en Los Alamos, combina el principio de Coulter tecnología de impresora chorro de tinta continuo para crear el primer clasificador de células en 1965.[25] En 1973 Steinkamp y el equipo de Los Alamos de seguimiento con un clasificador basado en la fluorescencia de la célula.[26]
En 1978, en la Conferencia de la Fundación Americana de la ingeniería en Pensacola, Florida, el nombre citofotometría pulso fue cambiado a Citometría de flujo, un término que rápidamente se hizo popular.[27] En ese momento citofotometría pulso se había convertido en la forma moderna de citometría de flujo, promovido por Dilla Van diez años antes.
Véase también
- Citometría de masas
Enlaces externos
- Sociedad Internacional para el adelanto de la citometría de
- Sociedad Clínica Internacional de citometría de
- Citometría de volumen 10 por laboratorios de citometría de la Universidad de Purdue
- Time-lapse de citometría por fase AB de la proyección de imagen olográfica
Referencias
- ^ "Sociedad internacional para el adelanto de citometría". 2013-03-31.
- ^ a b Crosland-Taylor, p. J. (1953). "Un dispositivo para el recuento de partículas pequeñas suspendidas en un líquido por un tubo". Naturaleza 171 (4340): 37 – 38. doi:10.1038/171037b0. PMID13025472.
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