การประยุกต์ใช้ตัวกรองในการไหลเวียนไซโตเมทรี

(Flow cytometry, FCM) คือเครื่องวิเคราะห์เซลล์ที่วัดความเข้มของฟลูออเรสเซนต์ของเครื่องหมายเซลล์ที่ย้อม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงที่พัฒนาขึ้นจากการวิเคราะห์และการแยกเซลล์เดี่ยวๆ สามารถวัดและจำแนกขนาด โครงสร้างภายใน DNA, RNA, โปรตีน, แอนติเจน และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีอื่นๆ ของเซลล์ได้อย่างรวดเร็ว และสามารถใช้การจำแนกประเภทเหล่านี้เป็นหลัก

ภาพ1

เครื่องไซโตมิเตอร์แบบไหลประกอบด้วยส่วนหลักๆ ดังต่อไปนี้ 5 ส่วน:

1 ห้องไหลและระบบของไหล

2 แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์และระบบการสร้างลำแสง

3. ระบบออพติคอล

4. ระบบอิเล็กทรอนิกส์ การจัดเก็บ การแสดงผลและการวิเคราะห์

ระบบการเรียงลำดับเซลล์ 5

ภาพ2

ในบรรดานั้น การกระตุ้นด้วยเลเซอร์ในแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์และระบบการสร้างลำแสงเป็นการวัดสัญญาณการเรืองแสงหลักในไซโตเมทรีแบบไหล ความเข้มของแสงกระตุ้นและเวลารับแสงสัมพันธ์กับความเข้มของสัญญาณการเรืองแสง เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีความสอดคล้องกันซึ่งสามารถให้แสงที่มีความยาวคลื่นเดียว ความเข้มสูง และมีเสถียรภาพสูง จึงเป็นแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้นที่เหมาะสมที่สุดเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้

ภาพ3

มีเลนส์ทรงกระบอกสองอันอยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์และห้องไหล เลนส์เหล่านี้จะโฟกัสลำแสงเลเซอร์ที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ไปยังลำแสงรูปวงรีที่มีหน้าตัดเล็กกว่า (22 μm × 66 μm) พลังงานเลเซอร์ภายในลำแสงรูปวงรีนี้จะกระจายตามการกระจายแบบปกติ ทำให้มั่นใจได้ว่าความเข้มของแสงจะสม่ำเสมอสำหรับเซลล์ที่ผ่านพื้นที่ตรวจจับเลเซอร์ ในทางกลับกัน ระบบออปติกประกอบด้วยเลนส์หลายชุด รูเข็ม และฟิลเตอร์ ซึ่งสามารถแบ่งได้คร่าวๆ เป็นสองกลุ่ม คือ กลุ่มบนและกลุ่มล่างของห้องไหล

ภาพ4

ระบบออปติกที่อยู่ด้านหน้าห้องไหลประกอบด้วยเลนส์และรูเข็ม หน้าที่หลักของเลนส์และรูเข็ม (โดยปกติคือเลนส์สองตัวและรูเข็ม) คือการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดเลเซอร์ให้เป็นลำแสงรูปวงรีที่มีหน้าตัดเล็กกว่า ซึ่งจะกระจายพลังงานเลเซอร์ตามการกระจายแบบปกติ ทำให้มั่นใจได้ว่าความเข้มของแสงจะสม่ำเสมอสำหรับเซลล์ทั่วพื้นที่ตรวจจับเลเซอร์และลดการรบกวนจากแสงรบกวนให้น้อยที่สุด

 

ตัวกรองมีอยู่สามประเภทหลัก: 

1: ตัวกรองผ่านยาว (LPF) - อนุญาตให้เฉพาะแสงที่มีความยาวคลื่นสูงกว่าค่าที่กำหนดผ่านเข้ามาได้

2: ฟิลเตอร์กรองแสงแบบผ่านสั้น (SPF) - อนุญาตให้เฉพาะแสงที่มีความยาวคลื่นต่ำกว่าค่าที่กำหนดเท่านั้นที่จะผ่านเข้ามาได้

3: ตัวกรองแบนด์พาส (BPF) - อนุญาตให้แสงในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดผ่านเข้ามาเท่านั้น

ฟิลเตอร์แบบต่างๆ สามารถส่งสัญญาณการเรืองแสงที่ความยาวคลื่นต่างกันไปยังโฟโตมัลติพลายเออร์ทูป (PMT) แต่ละหลอดได้ ตัวอย่างเช่น ฟิลเตอร์สำหรับตรวจจับการเรืองแสงสีเขียว (FITC) ด้านหน้า PMT คือ LPF550 และ BPF525 ฟิลเตอร์ที่ใช้ตรวจจับการเรืองแสงสีส้ม-แดง (PE) ด้านหน้า PMT คือ LPF600 และ BPF575 ฟิลเตอร์สำหรับตรวจจับการเรืองแสงสีแดง (CY5) ด้านหน้า PMT คือ LPF650 และ BPF675

ภาพ5

การไหลของไซโตเมทรีส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเรียงลำดับเซลล์ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ การพัฒนาภูมิคุ้มกันวิทยา และการประดิษฐ์เทคโนโลยีแอนติบอดีโมโนโคลนัล การประยุกต์ใช้ในชีววิทยา การแพทย์ เภสัชกรรม และสาขาอื่นๆ จึงแพร่หลายมากขึ้น การประยุกต์ใช้เหล่านี้รวมถึงการวิเคราะห์พลวัตของเซลล์ การตายของเซลล์ การแบ่งประเภทเซลล์ การวินิจฉัยเนื้องอก การวิเคราะห์ประสิทธิภาพของยา เป็นต้น


เวลาโพสต์: 21-9-2023