Cytometria przepływowa od dziesięcioleci stanowi jedno z najważniejszych narzędzi w biologii i medycynie. Umożliwia analizę wielu parametrów pojedynczych komórek w heterogennych populacjach, dostarczając szczegółowych informacji o ich właściwościach fizycznych i biochemicznych. Technika ta znajduje zastosowanie w licznych analizach biologicznych i funkcjonalnych, obejmujących m.in. immuno-fenotypowanie, wieloparametrową analizę DNA, badanie proliferacji, ekspresji białek fluorescencyjnych czy zliczanie komórek. W cytometrze przepływowym tysiące komórek na sekundę przepływają pojedynczo przez jedną lub więcej wiązek laserowych, a urządzenie rejestruje światło rozproszone pod różnymi kątami oraz emisję fluorescencji.
Konwencjonalna cytometria przepływowa przez wiele dekad była złotym standardem w laboratoriach, dziś stopniowo odchodzi w zapomnienie, wypierana przez nowoczesną cytometrię spektralną, która otwiera nowe możliwości analityczne w badaniach naukowych. Główna różnica między tymi technologiami dotyczy sposobu rozdzielania nakładających się widm fluorescencji. W cytometrii konwencjonalnej emisja światła z każdego fluoroforu jest kierowana przez zestaw filtrów do pojedynczych detektorów, a nakładanie się sygnałów koryguje się za pomocą tzw. macierzy kompensacji. W cytometrii spektralnej emisja z każdego fluoroforu jest rejestrowana jednocześnie przez dziesiątki detektorów, co pozwala odtworzyć unikalny „odcisk spektralny” barwnika. Dzięki temu możliwe jest rozróżnianie fluoroforów o bardzo zbliżonych widmach, nawet do 98% podobieństwa (np. FITC i BB515 lub APC i Alexa Fluor 647), oraz jednoczesna analiza znacznie większej liczby znaczników w jednej próbce, co zapewnia większą elastyczność w projektowaniu paneli i poszerza możliwości analiz wieloparametrowych.
Jednym z globalnych liderów w dziedzinie cytometrii przepływowej jest firma Agilent Technologies Inc. (California, USA), która dzięki innowacyjnej serii urządzeń NovoCyte wspiera naukowców na całym świecie w przełamywaniu granic badań i odkrywaniu nowych możliwości technologicznych. Cytometry NovoCyte charakteryzują się zaawansowanymi możliwościami analitycznymi z wysoką jakością uzyskiwanych danych, łącząc przy tym intuicyjną obsługę. Potwierdzeniem wyjątkowych możliwości systemu NovoCyte Opteon Spectral Flow Cytometer jest zdobycie prestiżowej nagrody „Best New Drug Discovery & Development Product of 2024”, przyznanej w 2025 roku przez SelectScience.
Samo urządzenie zyskało uznanie wśród badaczy krótko po swojej premierze. Jak podkreśla Prof. Terry Sachlos (York University, Kanada): „Cytometria spektralna jest rewolucyjną zmianą dla wieloparametrowych analiz” oraz dodaje, że jego zespół badawczy nie może się doczekać jak ta technologia będzie miała wpływ na szczegółowe badania komórek macierzystych oraz nowotworów.
Cytometr spektralny Agilent NovoCyte Opteon można skonfigurować zgodnie z zapotrzebowaniem i docelowymi zastosowaniami. Użytkownicy mają możliwość wyboru konfiguracji z trzema, czterema lub pięcioma laserami, przy czym wersja flagowa obejmuje zakres UV, fioletowy, niebieski, żółto-zielony oraz czerwony i umożliwia pracę z maksymalnie 73 detektorami, co umożliwia równoczesną analizę dziesiątek barwników fluorescencyjnych w jednym eksperymencie. Na potrzeby demonstracji analizy dużej ilości fluoroforów podczas pojedynczego badania, firma Agilent opracowała panel zawierający 45 barwników, które charakteryzują jednojądrzaste komórki krwi obwodowej (PBMC) i ich podtypy.
System NovoCyte Opteon wyposażony jest w autorskie rozwiązania optyczne i elektroniczne Agilent, które zapewniają wysoką czułość detekcji oraz doskonałe rozdzielanie widm, gwarantując uzyskiwanie danych o najwyższej jakości. Instrument charakteryzuje się szerokim zakresem dynamicznym zarówno dla fluorescencji, jak i sygnału rozproszenia, co ogranicza konieczność częstych regulacji detektorów. Zastosowany podwójny system detekcji małych cząsteczek (z wykorzystaniem laserów 405 nm i 488 nm) umożliwia wiarygodną identyfikację cząsteczek o średnicy nawet około 80 nm, bez potrzeby przełączania trybów pomiarowych pomiędzy komórkami a nanocząsteczkami. Dodatkowo, instrument oferuje funkcję odejmowania auto-fluorescencji, traktując ją jako osobny komponent spektralny, co pozwala na bardziej precyzyjne rozdzielanie populacji o słabym sygnale.
Dla zapewnienia stabilności pracy w zmiennych warunkach laboratoryjnych, system wyposażono w zintegrowaną kontrolę temperatury, monitorowanie układów płynowych, czujniki elektroniczne oraz bieżący nadzór stanu instrumentu. NovoCyte Opteon jest w pełni kompatybilny z autosamplerem NovoSampler S, obsługującym stojaki na 40 probówek oraz płytki (384, 96, 48 i 24-dołkowe), a także jest gotowy do integracji z robotyką laboratoryjną. Kalibracja odbywa się automatycznie, z możliwością zapisu szablonów dla różnych formatów naczyń, co zapewnia wysoką powtarzalność wyników. Cały proces generowania, analizy i raportowania danych wspiera oprogramowanie NovoExpress. Oprogramowanie umożliwia zarówno bieżącą analizę w czasie rzeczywistym, jak i późniejsze opracowywanie danych offline.
Badania immunologiczne z wykorzystaniem cytometru NovoCyte Opteon
Cytometr przepływowy NovoCyte Opteon może być wykorzystywany w zaawansowanych badaniach immunologicznych, w tym do analizy odpowiedzi odpornościowej na szczepionki, charakterystyki populacji komórek układu odpornościowego oraz badania mechanizmów chorób zakaźnych. Pozwala na prowadzenie wieloparametrowych analiz na poziomie pojedynczych komórek, obejmujących m.in. komórki pamięci T i B, oraz badanie rzadkich populacji komórkowych istotnych dla zrozumienia mechanizmów odporności poszczepiennej.
Cytomer ten jest wykorzystywany przez zespół prof. Zhang Zijie (Yunnan University, Chiny) jako centralne narzędzie w badaniach nad szczepionkami, pozwalające szczegółowo analizować jak różne populacje komórek reagują na immunizację i jakie mechanizmy leżą u podstaw skuteczności szczepionek.
W naszym portfolio znajdziecie Państwo również inne cytometry z serii NovoCyte, które oparte są na tradycyjnej technologii cytometrii przepływowej. W zależności od konfiguracji laserów wyróżniamy NovoCyte i NovoCyte Advanteon (od 1 do 3 laserów), NovoCyte Quanteon (4 lasery) oraz NovoCyte Penteon (5 laserów). Każdy z wymienionych modeli jest kompatybilny z automatycznym systemem podawania próbek NovoSampler Q, który umożliwia szybkie i zautomatyzowane pobieranie próbek oraz zapewnia łatwą obsługę i wysoką wydajność analizy. Wszystkie cytometry z serii NovoCyte obsługiwane są przez jedno oprogramowanie, NovoExpress, które łączy generowanie danych z ich analizą w czasie rzeczywistym. Program oferuje możliwość dostosowania parametrów statystycznych z automatycznymi aktualizacjami podczas pomiaru, a także zaawansowane narzędzia kompensacji - zarówno przed, jak i po zbieraniu danych. Użytkownik może łatwo generować zestawienia i wykresy w jakości publikacyjnej, z możliwością edycji skali, czcionek i legend lub wykonać export danych w popularnych formatach w celu dalszych analiz zewnętrznych.
Autor:
Przemysław Olewniczak, Absolwent Uniwersytetu Aberystwyth, od 2024 roku związany z Altium International jako Specjalista Aplikacyjny w działach Biologii Komórki oraz Genetyki.
Źródła:
Brestoff, J. R. (2023). Full spectrum flow cytometry in the clinical laboratory. International journal of laboratory hematology, 45, 44-49.
Picot, J., Guerin, C. L., Le Van Kim, C., & Boulanger, C. M. (2012). Flow cytometry: retrospective, fundamentals and recent instrumentation. Cytotechnology, 64(2), 109-130.
https://www.expertmarketresearch.com/healthcare-articles/top-flow-cytometry-companies
https://www.agilent.com/about/newsroom/presrel/2025/29jan-ca25004.html
https://www.mscience.com.au/agilent-novocyte-opteon-spectral-flow-cytometer-anz/
