La citometría de masas es una técnica de espectrometría de masas basada en espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente y espectrometría de masas de tiempo de vuelo que se utiliza para la determinación de las propiedades de las células ( citometría ). [1] [2] En este enfoque, los anticuerpos se conjugan con elementos isotópicamente puros y estos anticuerpos se utilizan para marcar proteínas celulares. Las células se nebulizan y se envían a través de un plasma de argón. , que ioniza los anticuerpos conjugados con metal. Luego, las señales de metal se analizan mediante un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo. El enfoque supera las limitaciones de la superposición espectral en la citometría de flujo mediante la utilización de isótopos discretos como sistema indicador en lugar de los fluoróforos tradicionales que tienen amplios espectros de emisión. [3]
Comercialización
La tecnología de marcado y el desarrollo de instrumentos se realizaron en la Universidad de Toronto y DVS Sciences, Inc. [1] [4] CyTOF (citometría por tiempo de vuelo) fue comercializada inicialmente por DVS Sciences en 2009. En 2014, Fluidigm adquirió DVS Sciences [5] convertirnos en una empresa de referencia en tecnología unicelular. [6] Hasta ahora se han comercializado CyTOF, CyTOF2 y Helios (CyTOF3). Fluidigm vende una variedad de conjugados metal-anticuerpo de uso común y un kit de conjugación de anticuerpos.
Análisis de los datos
Los datos de citometría de masas se registran en tablas que enumeran, para cada célula, la señal detectada por canal, que es proporcional al número de anticuerpos marcados con el isótopo del canal correspondiente unido a esa célula. Estos datos están formateados como archivos FCS, que son compatibles con el software de citometría de flujo tradicional. Debido a la naturaleza de alta dimensión de los datos de citometría de masas, también se han desarrollado nuevas herramientas de análisis de datos. [7]
Ventajas y desventajas
Las ventajas incluyen una superposición mínima en las señales de metal, lo que significa que el instrumento es teóricamente capaz de detectar 100 parámetros por celda, las redes de señalización de celdas completas se pueden inferir orgánicamente sin depender de conocimientos previos, y un experimento bien construido produce grandes cantidades de datos. [8]
Las desventajas incluyen que la tasa de flujo práctica es de alrededor de 500 células por segundo frente a varios miles en la citometría de flujo, los métodos químicos actuales limitan el uso del citómetro a alrededor de 40 parámetros por célula, y CyTOF es mucho más costoso de poseer y operar. Además, la citometría de masas es un método destructivo y las células no se pueden clasificar para un análisis posterior.
Aplicaciones
La citometría de masas tiene aplicaciones de investigación en campos médicos que incluyen inmunología , hematología y oncología . Se ha utilizado en estudios de hematopoyesis , [9] ciclo celular , [10] expresión de citocinas y respuestas de señalización diferencial.
Referencias
- ^ a b Bandura, DR; Baranov VI; Ornatsky OI; Antonov A; Kinach R; Lou X; Pavlov S; Vorobiev S; Dick JE; Tanner SD (2009). "Citometría de masas: técnica para inmunoensayo unicelular multicelular en tiempo real basado en espectrometría de masas de tiempo de vuelo de plasma acoplado inductivamente". Química analítica . 81 (16): 6813–6822. doi : 10.1021 / ac901049w . PMID 19601617 .
- ^ Di Palma, Serena; Bodenmiller, Bernd (2015). "Desentrañar poblaciones de células en tumores por citometría de masa unicelular". Opinión Actual en Biotecnología . 31 : 122-129. doi : 10.1016 / j.copbio.2014.07.004 . ISSN 0958-1669 . PMID 25123841 .
- ^ Spitzer, Matthew H .; Nolan, Garry P. (5 de mayo de 2016). "Citometría de masas: células individuales, muchas características" . Celular . 165 (4): 780–791. doi : 10.1016 / j.cell.2016.04.019 . ISSN 1097-4172 . PMC 4860251 . PMID 27153492 .
- ^ Ornatsky, O; Bandura D; Baranov V; Nitz M; Winnick MA; Tanner S (30 de septiembre de 2010). "Análisis altamente multiparamétrico por citometría de masas". Revista de métodos inmunológicos . 361 (1–2): 1–20. doi : 10.1016 / j.jim.2010.07.002 . PMID 20655312 .
- ^ "Fluidigm | Comunicados de prensa | FLUIDIGM PARA ADQUIRIR CIENCIAS DVS" . www.fluidigm.com . Consultado el 11 de noviembre de 2015 .
- ^ "Una carta abierta a los clientes de Fluidigm y DVS Sciences, Inc" (PDF) . Fluidigm y DVS Sciences, Inc. 13 de febrero de 2014 . Consultado el 4 de julio de 2014 .
- ^ Krishnaswamy, Smita; Spitzer, Matthew; Mingueneau, Michael; Bendall, Sean; Litvin, Oren; Stone, Erica; Pe'er, Dana; Nolan, Garry (28 de noviembre de 2014). "Análisis basado en densidad condicional de la señalización de células T en datos de una sola célula" . Ciencia . 346 (6213): 1250689. doi : 10.1126 / science.1250689 . PMC 4334155 . PMID 25342659 .
- ^ Spitzer, Matthew H .; Nolan, Garry P. (2016). "Citometría de masas: células individuales, muchas características" . Celular . 165 (4): 780–791. doi : 10.1016 / j.cell.2016.04.019 . ISSN 0092-8674 . PMC 4860251 . PMID 27153492 .
- ^ Bendall SC, Simonds EF, Qiu P, Amir El-ad D, Krutzik PO, Finck R, Bruggner RV, Melamed R, Trejo A, Ornatsky OI, Balderas RS, Plevritis SK, Sachs K, Pe'er D, Tanner SD, Nolan GP (2011). "Citometría de masa unicelular de respuestas inmunes y farmacológicas diferenciales a través de un continuo hematopoyético humano" . Ciencia . 332 (6030): 687–96. Código bibliográfico : 2011Sci ... 332..687B . doi : 10.1126 / science.1198704 . PMC 3273988 . PMID 21551058 .
- ^ Behbehani, Gregory K .; Bendall, Sean C .; Clutter, Matthew R .; Fantl, Wendy J .; Nolan, Garry P. (1 de julio de 2012). "Citometría de masa unicelular adaptada a medidas del ciclo celular" . Citometría de la Parte A . 81 (7): 552–566. doi : 10.1002 / cyto.a.22075 . ISSN 1552-4930 . PMC 3667754 . PMID 22693166 .