細胞分選技術：既定方法和新方法
傳統上，細胞分選已被用於開發基於細胞的分析，例如那些參與評估潛在候選藥物的分析。然而，近年來，細胞分選已被用於許多其他應用，這主要是由新型分選技術的出現推動的。在仔細研究研究人員採用的一些較新的替代方法之前，本文簡要回顧了已建立的細胞分選方法。
細胞分選技術的使用呈爆炸式增長
根據 Akadeum 首席執行官兼聯合創始人 Brandon H. McNaughton 博士的說法，科學界正處於歷史上一個獨特的時刻，技術進步和利用免疫系統進行研究相結合，診斷，甚至治療疾病。“正因為如此，細胞分選技術的使用呈爆炸式增長，在過去五年中大約翻了一番，”他報告說。“重要的是，細胞分選已經創造了對特定細胞類型的訪問——比如直接從組織或血液中提取的 B 細胞和 T 細胞——這對於研究基礎生物學、產生抗體和進行單細胞測序以及許多其他對改善人類健康至關重要的應用。”
NanoCellect WOLF 細胞分選儀高級產品經理 Mandana Farhadi 對此表示贊同，並補充說免疫腫瘤學和細胞治療等新研究領域對分選細胞的需求增加。“為了適應研究人員不斷變化的需求，細胞分選儀必須不斷發展，”她說。“例如，多組學方法的出現強調了樣品製備的重要性。上市的新型儀器旨在促進傳統細胞分選方法可能存在局限性的現代工作流程。” 最終，能夠可靠地純化活細胞群以實現有針對性的研究或開發目標，有助於為從罕見病和傳染病到神經退行性疾病和癌症的各種疾病提供有效的治療方法。
成熟的方法仍然很受歡迎
成熟的細胞分選技術，包括磁激活細胞分選 (MACS)，仍然受到研究人員的歡迎。Thermo Fisher Scientific 的高級產品經理 Angie Goldfain 評論說，在傳統的細胞分選過程中，細胞被熒光團標記的抗體染色，並在被封裝在液滴中之前，在一個詢問點以單個文件的形式通過一個或多個激光器。“通過根據檢測到的信號對每個液滴施加電荷，傳統的細胞分選技術可以將不同類型的細胞轉移到試管或微量滴定板中進行收集，”她說。MACS 使用與磁珠結合的抗體來標記細胞標記，從而能夠從溶液中分離出特定的細胞類型。
儘管它們被廣泛使用，但這些長期存在且非常流行的方法被認為存在某些挑戰。“傳統的細胞分選機在高壓下運行，可能會導致細胞損傷，導致功能喪失、活力降低或分選後克隆生長減少，”Farhadi 警告說。“雖然 MACS 避免使用加壓流體，但它受到一次只能選擇一個標記的限制——並且需要無數輪洗滌和離心——這意味著它不是選擇具有多個標記的細胞或執行多標記的有效方法。人口分類。” McNaughton 指出，此外，這兩種技術都難以有效分類含有大量細胞或大量流體的樣品，這對於細胞治療等應用越來越必要。
新型細胞分選技術解決了常見問題
已經開發了幾種方法來解決現有細胞分選技術的局限性。與使用傳統技術相比，這些承諾的好處包括更溫和、更快、更安全的分選，以及每個樣本檢測更多標記的能力。
浮力活化細胞分選 (BACS™)
浮力激活細胞分選，也稱為 BACS，是一種使用低密度顆粒（微氣泡）進行基於浮選的細胞分離的方法。McNaughton 解釋說，通過用針對細胞表面標記的抗體對微泡進行功能化，BACS 提供了一種非常溫和的細胞分離方法。“一旦附著到目標細胞上，微泡就會浮到表面，而其他細胞則落入顆粒中，”他說。“或者，BACS 可用於負選擇，在此需要的細胞沉澱。無論哪種情況，由於 BACS 依賴於浮力，因此對樣本量沒有限制，也不需要購買專用設備。” BACS 最近 被Cell Reports引用用於純化鼠 B 細胞，隨後用於揭示孤兒核受體 NUR77 在早期體液免疫反應中的作用。
BACS 技術。微泡捕獲樣品中的目標細胞，然後漂浮到表面以去除。圖片由 Akadeum 提供。
基於微流體的細胞分選
NanoCellect 的 WOLF 細胞分選器不是使用高壓流體對細胞進行分選，而是以微流體盒為中心。Farhadi 指出，這在無菌環境中提供了溫和的分選，沒有氣溶膠產生或樣品殘留的風險，並且還消除了執行耗時的日常維護的需要。“WOLF 細胞分選儀是一個適用於廣泛應用的台式平台，”她說。“例如，可以在不經歷剪切應力和基因表達相關變化的情況下分離細胞用於基因組學研究，或者從誘導多能幹細胞等脆弱細胞類型發展而來的細胞系。WOLF 還可以輕鬆放入生物安全櫃中，使其成為傳染病研究的理想選擇。” 已發表的 WOLF 用途包括人類神經元細胞生物學，其中在將人類誘導多能幹細胞分化為神經元之前保持其活力至關重要，並確定不同細胞群如何優先獲得腫瘤微環境中的不同代謝物。
光譜細胞分選
光譜細胞分選遵循與傳統細胞分選相同的基本原理，但在檢測熒光信號的方式上有所不同。光譜流式細胞術不是使用每個檢測器測量與給定熒光團的發射最大值相對應的波長范圍，而是測量整個檢測器陣列中每個熒光團的完整髮射光譜，從而允許將具有相似發射最大值的熒光團組合在同一個面板中. “Invitrogen Bigfoot Spectral Cell Sorter 可配置多達 9 個激光器和 60 個檢測器，”Goldfain 報導。“它還配備了定制設計的現場可編程門陣列電子設備，用於實時光譜分離或補償。支持現代細胞分選應用的其他功能包括集成的生物安全外殼和氣溶膠管理系統，
無論您選擇何種應用，一定有一種細胞分選技術可以滿足您的需求。而且，如果您有具體問題，製造商總是很樂意提供指導。
文章作者-Emma Easthope
Emma Easthope 是總部位於英國的 Cambridge Technical Content Ltd 的創始人和董事。自 2000 年畢業於坎特伯雷肯特大學獲得生物學學士學位以來，她在千禧製藥、阿斯利康和 Cellzome。她現在製作範圍廣泛的科學內容，包括 Biocompare 的常規專題。
