Цитометр: принцип работы, основные виды и сфера использования

Цитометр используется в лаборатории, где исследуют кровь, где необходимо измерить характеристику того или иного образца. В этой статье мы узнаем, что собой представляет этот прибор, его конструктивные особенности и принцип работы. Рассмотрим основные виды цитометра и узнаем, в каких сферах он применяется.

Что это такое цитометр?

Цитометр, как и титратор, – это лабораторный прибор. Цитометр используется для анализа клеток в потоке жидкости, поэтому обычно его называют «проточным». Каждая частица исследуется отдельно, притом, что в один момент должны быть проанализированы десятки тысяч клеток. Этот прибор подсчитывает размер клеток, их количество, форму и структуру, фазу клеточного цикла, содержание ДНК и наличие или отсутствие специфических белков на поверхности  клеток или в цитоплазме.

Цитометр работает по методу цитометрии (проточная цитофлюориметрия), которая представляет собой измерение химических и физических свойств клеток по мере того, как клетки «протекают» одна за одной через точку интеграции, которой наиболее часто является лазер. За счёт того, что клетки (моноциты, лимфоциты и др.) рассеивают лазерный свет в различных направлениях (и по-разному), то свойства клеток могут быть измерены.

Проточная цитометрия – это современная технология быстрого измерения характеристик клеток, их органелл и происходящих в них процессов. Как и анализатор СОЭ, проточные цитометры используют в медико-биологической практике. Без них сложно представить лабораторию, в которую ежедневно поступают сотни образцов анализов крови. Интересный факт, концентрация крови могла быть полностью измерена с помощью камеры для подсчёта клеток крови и оптического микроскопа ещё в конце XIX века.

Принцип работы

Принцип работы цитометра, как и принцип работы даталоггера, достаточно прост. Главный компонент, узел другими словами, цитометра – это проточная ячейка. Клетки выстраиваются в ней в ряд в ламинарном потоке жидкости, за счёт так называемой гидродинамического фокусирования струи в струе.  Предварительно клетки метят флуоресцирующими моноклональными антителами или флуоресцентными красителями.

Когда лазерный луч пересекается с клеткой, детектор может зафиксировать: рассеивание света под малым углом (от 1 до 10 градусов); под углом 90 градусов; интенсивность флуоресценции по нескольким каналам флуоресцентности (от 2 до 18-20). Внутренняя структура клетки, размер, форма, расположение в потоке относительно направления падающего излучения –  всё это влияет на интенсивность рассеивания.

Сама интенсивность флуоресценции формируется за счёт двух составляющих: автофлуорисценции и специфической флуоресценции. После того, как свет падает на детекторы, которые переводят его в цифровой сигнал, пропорциональный интенсивности света. Вся информация переводится на язык статистики и цифр и хранится в компьютерной системе, к которой подключён проточный цитометр.

Основные виды

Проточные цитометры классифицируют по конструктивным особенностям. Ячейки, про которые мы говорили выше, бывают различных видов: с гидродинамической фокусировкой, где ламинарный поток обжимает образец со всех сторон; с капиллярным взаимодействием, когда ламинарный поток создаётся по принципу микрофлюидики, области науки, где поведение жидкости изучается в каналах размером около микрона.

Лазер, который используют в цитометрах, также может быть различным. Голубой, длина его волны – 488 нм; красный, длина которого 642 нм; фиолетовый, длина волны которого составляет 406 нм. Самым универсальным лазером считается голубой. Помимо прочего, цвет влияет на флуорохромы, применяемые для окрашивания. Количество и комплектацию лазеров можно увеличить в зависимости от практических задач, которые ставятся перед цитометрами.

Детекторы, которые «сканируют» клетку также могут различаться. Самым распространённым вариантом в проточных цитометрах являются фотоумножители  РМТ. Они представляют собой вакуумную лампу с электродами. Сегодня приобрести качественный «толковый» цитометр несложно, как и ветеренарный наркозно-дыхательный  аппарат, найти который можно на нашем сайте по приемлемой цене.

Сфера использования цитометра

Сфера использование цитометра поистине широка. Сегодня – это один из самых востребованных методов, наравне с гематологическим анализатором, клеточного анализа. Этот прибор позволяет качественно изучить аспират костного мозга, крови, ликвора, асцитической, плевральной, суставной жидкости. Также его применение даёт возможность диагностировать онкологические заболевания, позволяет наблюдать за пациентами, находящимися в группе риска, оценивать состояние иммунной системы, выявлять специфические маркёры.

Вообще цитометры используют не только в различных направлениях медицины и фармакологии, но и, к примеру, в сельском хозяйстве. В иммунологии цитометр применяют для обнаружения фагоцитарной активности, внутриклеточных белков, оценки клеточного цикла и цитотоксичности. В цитологии с помощью этого прибора исследуют клеточные циклы, экспрессию антигенов, определяют принадлежность клеток и активность ферментов.

В гематологии цитометр используют для диагностики лейкозов, резидуальной болезни, лимфопролиферативных болезней, реактивных лимфоцитозов и др. В фармакологии определяют экспрессию маркеров, активность ферментов, стадии клеточного цикла. В сельском хозяйстве проводят анализ плоидности клеток, цикла, протопластов, а также «сексинг» семенного материала сельскохозяйственных животных. Цитометр используют в трансплантологии и микробиологии.