유세포 분석

유세포 분석이란 무엇인가요?

유세포 분석에서는 레이저를 사용하여 다양한 유형의 세포 및 기타 생물학적 입자를 계수하거나 분류합니다. 의사에게 혈구 수치 검사를 받을 때 Flow Cytometry를 이용하여 분석이 이루어집니다. Flow Cytometry는 연구, 제약 및 축산업에도 사용됩니다.

Flow Cytometry 작동 방식

유세포 분석은 광학적으로 측정할 수 있는 속성에 따라 세포, 정자 및 기타 작은 바이오 개체를 비파괴적으로 분석, 계수 및/또는 분류하는 데 널리 사용되는 방법입니다. 여기에는 주로 '유체역학적 포커싱'이라는 흐름 방법을 사용하여 흐름 셀을 통해 세포가 단일 파일을 강제로 전달하도록 하는 작업이 포함됩니다. 

그러면 세포는 이른바 상호 작용 영역에서 일련의 하나 이상의 집중적인 레이저 빔에 의해 조사됩니다. (아래 그림을 참조하십시오.) 그 결과로 생기는 산란 및 (스토크스 이동) 형광은 광학 장치에 의해 수집되고 필터에 의해 이산 파장 대역으로 분리됩니다. 그런 다음 광검출기를 사용하여 각 대역의 빛의 양을 측정합니다. 

Flow Cytometry가 세포 수를 측정하는 방법

연구 및 임상 실험실에서의 혈액 세포 분석 응용 분야에서, 세포는 먼저 여러 형광 라벨(형광 색소)로 처리됩니다. 형광 라벨은 세포 외부의 특정 항원(일반적으로 단백질)에만 달라붙도록 항체 생화학을 사용하여 조작됩니다. 일부 응용 분야에서 DNA와 같은 세포 내 함유물에 어떤 식으로든 형광 라벨을 지정할 수 있습니다. 

라벨이 지정된 각 세포가 상호 작용 영역을 통과할 때, 일반적으로 다변량 모수 분석을 사용하는 여러 다른 모수의 함수로 모집단을 계수하는 데 파장 대역의 상대적 강도 분석을 사용할 수 있습니다. 또한, 주요 각도(전방 각도 산란 및 측면 각도 산란)에서 산란광을 측정하여 세포의 모양을 확인할 수 있습니다.

다중 매개변수 Flow Cytometry 

'다중 매개변수 Flow Cytometry'란 용어는 수십 개의 여러 다른 세포 매개변수를 분석할 수 있는 계수 분석 기기 및 프로토콜을 의미합니다. 이를 위해서는 다중 레이저 파장을 사용해야 합니다. 

기존 유세포 분석기에서는 일반적으로 동일한 4가지 레이저 파장을 사용합니다. 405nm, 488nm, 640nm, 선택 옵션인 561nm.  하지만 더 복잡한 다중 매개변수 기기 중 일부는 최대 10개의 서로 다른 레이저를 사용할 수 있습니다. 이러한 기기는 가시 스펙트럼을 넘어서는 기기 대역폭을 확장하기 위해 하나 이상의 자외선 파장을 포함하므로 모수의 총 수가 증가합니다. 이러한 기기들 중 일부에는 또한 100개 이상의 개별 광검출기가 통합되어 있을 수도 있습니다.

다중 파장 레이저 엔진

기존 기기 및 다중 매개변수 유세포 분석기 제조업체에서는 몇 가지 레이저, 포커싱 광학 장치 및 제어 전자 장치를 소형 밀봉 패키지에 통합하는 다중 파장 레이저 엔진을 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 이로써 기기를 조립하고 정렬하는 작업이 간소화되고 기기의 신뢰성이 높아지고 정비 간 시간이 늘어나게 됩니다. 

FACS(형광활성화 세포선택장치)

종양학, 면역학 및 신약 개발과 같은 일부 연구 응용 분야의 경우 세포를 분류하기 위해 Flow Cytometry를 사용할 수 있습니다. 즉, 세포의 표적 유형을 선별적으로 수집하고 나머지는 모두 폐기합니다. FACS(형광활성화 세포선택장치)에서, 흐름은 노즐에서 작은 정전하를 포착하는 아주 작은 액적에 세포가 개별적으로 유지되도록 하는 상호 작용 영역에 앞서서 노즐을 통과합니다. 그러면 정전기 플레이트 전극이 활성화되어 기기의 컴퓨터에 의해 등록된 세포 유형에 따라 하전된 액적을 수집 튜브로 편향시키는 필드를 생성합니다.

Flow Cytometry에 의한 분류는 축산 및 어류 양식에도 사용됩니다. 축산에서 소의 정자는 성별로 분류됩니다. 즉, 젖소의 경우는 암컷을 지닌 정자가 육우의 경우는 수컷을 지닌 정자가 선호됩니다. 이때 "부적절한" 성별의 정자는 또 다른 레이저 빔에 의해 제거됩니다. 유전자 변형 어류 양식 시, 불임 성체만 키울 수 있도록 난자를 분류함으로써 토종 어류 유전자 풀을 오염시키는 탈출 어류의 위험을 없앨 수 있습니다.
 

유세포 분석: 세포 테스트 간소화 

Flow Cytometry는 일반 혈액 검사, 세포 연구 및 축산업 분야에서 매일 사용됩니다. Flow Cytometry의 레이저와 형광 사용은 의사와 과학자들의 세포 분석 방식을 혁명적으로 변화시켰습니다. Flow Cytometry 이전에는 과학자와 의사가 현미경과 다양한 화학 테스트 프로세스를 진행했습니다. 세포 수 계산은 보통 수동으로 진행되는 지루하고 시간이 오래 걸리며 오류 발생 가능성이 높은 프로세스입니다. Flow Cytometry는 세포 테스트를 간소화하여 의사와 과학자가 더 짧은 시간에 더 많은 테스트를 실행하고 더 많은 데이터를 수집할 수 있도록 해줍니다.