Citometrie în flux (FCM) este o tehnica de defilare particule, molecule sau celule la viteză mare în fasciculul unui laser , în numărarea și caracterizarea acestora.
Lumina care iese din citometru va fi reemisă (prin difuzie sau fluorescență) care face posibilă clasificarea populației în funcție de mai multe criterii și sortarea acestora.
Fluxul de citometrie este definit ca studiul precis al particulelor sau celulelor individuale , bacteriilor etc. (viu sau mort) purtat de un flux de lichid sau gaz. Este o tehnică de caracterizare individuală, cantitativă și calitativă a particulelor în suspensie într-un lichid.
Aceasta implică analiza semnalelor optice sau fizice emise de o particulă care intersectează fasciculul de lumină al unui laser sau al unei lămpi cu arc.
Semnalele măsurate sunt în esență relative:
Aceste semnale separate prin filtre optice sunt colectate prin fotomultiplicatori (PMT), amplificate, digitalizate, procesate și stocate de un computer prin intermediul unui computer și a unei componente optice (oglindă dicroică și filtru optic).
Acest proces individual de analiză (celulă cu celulă) este multiparametric și poate fi realizat cu o rată de câteva mii de evenimente pe secundă. Calculatorul calculează datele statistice asociate cu distribuțiile parametrilor măsurați și îi reprezintă sub formă de histograme (un parametru) sau citograme (doi parametri) pe una sau mai multe populații ale căror proprietăți celulare sunt astfel evaluate.
Funcția de sortare a celor mai avansate citometre de flux face posibilă sortarea fizică a uneia sau a două populații de celule definite prin proprietățile lor optice.
Primele citometre de flux au fost inventate în anii 1950.
Acesta este unul dintre domeniile de interes în analiza biologică și mai larg în evaluarea mediului .
Sperăm că într-o zi vom putea asigura monitorizarea automată a calității apei și a variațiilor acesteia prin monitorizarea bioindicatorilor .
Semnalele optice colectate au o intensitate corelată cu proprietățile particulelor.
Lumina împrăștiată oferă informații despre morfologia și structura particulei. Dacă împrăștierea luminii este măsurată de-a lungul axei razei incidente, puterea semnalului poate fi corelată cu dimensiunea și viabilitatea celulei.
Sub un unghi de 90 °, măsurarea corespunde structurii intracelulare a celulei (refringența citoplasmei , granulozitatea, morfologia, raportul nucleo-citoplasmatic).
Utilizarea simultană a acestor doi parametri face posibilă distincția, în sângele periferic, de exemplu, trombocite , limfocite , monocite și celule polimorfonucleare .
Această măsurare evoluează proporțional cu diametrul celulei (presupus a fi sferic) și cu indicele de absorbție al constituenților celulari .
Această fluorescență poate fi spontană, dar cel mai adesea este adusă în celulă de un fluorocrom. Fluorocromul absoarbe energia laserului și retransmite energia absorbită sub formă de fotoni cu o lungime de undă mai mare:
Hematologiei a fost una dintre primele discipline medicale pentru a beneficia de aplicatii clinice de citometrie de flux. Unele dintre aceste aplicații sunt acum utilizate în mod regulat pentru diagnosticarea sau monitorizarea terapeutică a diferitelor afecțiuni, în special a tumorilor maligne hematologice. Aceste aplicații se referă atât la studiul funcțional al celulelor sănătoase, cât și la demonstrarea naturii patologice a celulelor analizate. Deși studiul se concentrează în general pe leucocite, anumite afecțiuni ale trombocitelor (trombopatii) sau chiar celulele roșii din sânge au un diagnostic care poate fi clarificat prin utilizarea citometriei în flux.
În oncologie , detectarea celulei patologice este cea mai dezvoltată aplicație. Această detectare se bazează în esență pe măsurarea unui conținut anormal de ADN în nucleul celulei tumorale.
Imunologia foloseste CMF pentru detectarea sau identificarea subtipuri de celule implicate in imunitate.
Ciclului celular reprezintă întreaga perioadă de divizare, adică toate evenimentele biochimice și morfologice care sunt responsabile pentru proliferarea celulelor. CMF oferă o metodologie rapidă și ușor de implementat pentru analiza ciclului celular. Face posibilă urmărirea distribuției celulelor în diferitele faze ale ciclului în funcție de diferiți stimuli sau adăugarea anumitor medicamente. De asemenea, face posibilă observarea prezenței celulelor cu conținut anormal de ADN.
Numeroase studii în farmacologie utilizează, de asemenea, tehnicile CMF: dezvoltarea sau studiul medicamentelor antimitotice, imunoterapia .
În oceanologie , citometria în flux a devenit o metodă de rutină pentru numărarea diferitelor populații de picoplancton fotosintetic pe baza fluorescenței pigmenților precum clorofila . După etichetarea probelor cu markeri ADN, cum ar fi SYBR-Green, bacteriile și virusurile pot fi, de asemenea, enumerate .
Alte cercetări utilizează CMF: analiza cromozomilor , fiziologia plantelor (ploidie, conținut de ADN, pentru selectarea celor mai rezistente plante) etc.