Масс-цитометрия - это метод масс-спектрометрии , основанный на масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и времяпролетной масс-спектрометрии, используемый для определения свойств клеток ( цитометрия ). [1] [2] В этом подходе антитела конъюгированы с изотопно чистыми элементами , и эти антитела используются для мечения клеточных белков. Клетки распыляются и отправляются через плазму аргона. , который ионизирует антитела, конъюгированные с металлами. Затем сигналы металлов анализируются с помощью времяпролетного масс-спектрометра. Подход преодолевает ограничения спектрального перекрытия в проточной цитометрии за счет использования дискретных изотопов в качестве репортерной системы вместо традиционных флуорофоров, которые имеют широкий спектр излучения. [3]
Коммерциализация [ править ]
Технология маркировки и разработка инструментов происходили в Университете Торонто и DVS Sciences, Inc. [1] [4] CyTOF (цитометрия по времени пролета) была первоначально коммерциализирована DVS Sciences в 2009 году. В 2014 году Fluidigm приобрела DVS Sciences [5] стать эталонной компанией в области одноклеточных технологий. [6] CyTOF, CyTOF2 и Helios (CyTOF3) до сих пор коммерциализированы. Fluidigm продает множество обычно используемых конъюгатов металл-антитело и набор для конъюгации антител.
Анализ данных [ править ]
Данные массовой цитометрии записываются в таблицы, в которых для каждой клетки указывается сигнал, обнаруживаемый на канал, который пропорционален количеству антител, помеченных изотопом соответствующего канала, связанным с этой клеткой. Эти данные отформатированы как файлы FCS, которые совместимы с традиционным программным обеспечением проточной цитометрии. Из-за многомерного характера данных массовой цитометрии были также разработаны новые инструменты анализа данных. [7]
Преимущества и недостатки [ править ]
Преимущества включают минимальное перекрытие металлических сигналов, что означает, что прибор теоретически способен обнаруживать 100 параметров на ячейку, целые сигнальные сети клеток могут быть выведены органически, не полагаясь на предварительные знания, и один хорошо спланированный эксперимент дает большие объемы данных. [8]
К недостаткам можно отнести практическую скорость потока около 500 клеток в секунду по сравнению с несколькими тысячами при проточной цитометрии, современные химические методы ограничивают использование цитометра примерно 40 параметрами на клетку, а CyTOF намного дороже в владении и эксплуатации. Кроме того, массовая цитометрия - это деструктивный метод, и клетки не могут быть отсортированы для дальнейшего анализа.
Приложения [ править ]
Массовая цитометрия имеет исследовательское применение в медицинских областях, включая иммунологию , гематологию и онкологию . Он использовался в исследованиях кроветворения , [9] клеточного цикла , [10] экспрессии цитокинов и дифференциальных сигнальных ответов.
Ссылки [ править ]
- ^ а б Бандура, DR; Баранов В.И.; Орнатский О.И.; Антонов А; Кинах Р; Лу Х; Павлов С; Воробьев С; Дик Дж. Э .; Таннер С.Д. (2009). «Массовая цитометрия: методика для многоцелевого иммунологического анализа одиночных клеток в реальном времени на основе времяпролетной масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой». Аналитическая химия . 81 (16): 6813–6822. DOI : 10.1021 / ac901049w . PMID 19601617 .
- ^ Ди Пальма, Серена; Боденмиллер, Бернд (2015). «Распутывание популяций клеток в опухолях с помощью одноклеточной масс-цитометрии». Текущее мнение в области биотехнологии . 31 : 122–129. DOI : 10.1016 / j.copbio.2014.07.004 . ISSN 0958-1669 . PMID 25123841 .
- ^ Спитцер, Мэтью Х .; Нолан, Гарри П. (2016-05-05). «Массовая цитометрия: отдельные клетки, многие особенности» . Cell . 165 (4): 780–791. DOI : 10.1016 / j.cell.2016.04.019 . ISSN 1097-4172 . PMC 4860251 . PMID 27153492 .
- ^ Орнатский, О; Bandura D; Баранов В; Nitz M; Винник Массачусетс; Таннер С. (30 сентября 2010 г.). «Многопараметрический анализ методом массовой цитометрии». Журнал иммунологических методов . 361 (1–2): 1–20. DOI : 10.1016 / j.jim.2010.07.002 . PMID 20655312 .
- ^ «Fluidigm | Пресс-релизы | FLUIDIGM ДЛЯ ПРИОБРЕТЕНИЯ DVS SCIENCES» . www.fluidigm.com . Проверено 11 ноября 2015 .
- ^ «Открытое письмо клиентам Fluidigm и DVS Sciences, Inc» (PDF) . Fluidigm и DVS наук, Inc. 13 февраля 2014 . Проверено 4 июля 2014 года .
- ^ Кришнасвами, Смита; Спитцер, Мэтью; Мингуно, Майкл; Бендалл, Шон; Литвин, Орен; Стоун, Эрика; Пеэр, Дана; Нолан, Гарри (28 ноября 2014 г.). «Основанный на условной плотности анализ передачи сигналов Т-клеток в данных отдельных клеток» . Наука . 346 (6213): 1250689. DOI : 10.1126 / science.1250689 . PMC 4334155 . PMID 25342659 .
- ^ Спитцер, Мэтью Х .; Нолан, Гарри П. (2016). «Массовая цитометрия: отдельные клетки, многие особенности» . Cell . 165 (4): 780–791. DOI : 10.1016 / j.cell.2016.04.019 . ISSN 0092-8674 . PMC 4860251 . PMID 27153492 .
- ^ Бендалл SC, Симондс EF, Цю P, Амир Эль-ад D, Krutzik PO, Финк R, Bruggner RV, Меламед R, Трехо A, Орнатский О.И., Balderas RS, Plevritis SK, Sachs K, Пеер D, Tanner SD , Нолан Г.П. (2011). «Одноклеточная массовая цитометрия дифференциального иммунного ответа и ответа на лекарственный препарат в континууме кроветворения человека» . Наука . 332 (6030): 687–96. Bibcode : 2011Sci ... 332..687B . DOI : 10.1126 / science.1198704 . PMC 3273988 . PMID 21551058 .
- ^ Behbehani, Грегори К .; Бендалл, Шон С.; Беспорядок, Мэтью Р .; Фантл, Венди Дж .; Нолан, Гарри П. (2012-07-01). «Цитометрия единичных клеток, адаптированная для измерения клеточного цикла» . Цитометрии Часть A . 81 (7): 552–566. DOI : 10.1002 / cyto.a.22075 . ISSN 1552-4930 . PMC 3667754 . PMID 22693166 .
