فلوروکروم در فلوسایتومتری چیست؟ خصوصیات فلوروکروم ها و انواع آن ها

فلوروکروم چیست؟

فلوروکروم یکی از مواد ضروری در زمینه فلوسایتومتری به عنوان یک تکنیک قدرتمند استفاده شده در زیست‌شناسی و پزشکی برای تحلیل سلول‌ها و بیومولکول‌ها هستند.  فلوسایتومتری یک فناوری است که امکان اندازه‌گیری سریع ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متعدد سلول‌ها را به صورت تک تک در یک جمعیت ناهمگن فراهم می‌کند.

این ویژگی‌ها شامل اندازه سلول، پیچیدگی درونی، همچنین بیان پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و بیومولکول‌های سطحی و داخلی است. فلوروکروم‌ها مولکول‌های فلورسانس هستند که پس از تحریک در یک طول موج مشخص، نوری با طول موج بالاتر را از خود نشر می دهند.

فلوروکروم‌ها عوامل کلیدی در فلوسایتومتری هستند زیرا به پژوهشگران امکان برچسب‌گذاری مولکول‌های هدف در سطح و داخل سلول‌ها و سپس شناسایی و اندازه‌گیری آن‌ها را می‌دهند. این گروه از مولکول ها اغلب شامل یک هسته آروماتیک هستند و همینطور حاوی یک گروه فلور برای ایجاد واکنش فلورسنس می‌باشد.

هدف استفاده از فلوروکروم

فلوروکروم‌ها برای مقاصد متنوعی از جمله شمارش و تجزیه‌وتحلیل سلول، تقویت سیگنال و شناسایی جمعیت‌های خاص سلولی در فلوسایتومتری استفاده می‌شوند. صدها فلوروکروم مختلف موجود است که هر یک طیف جذب و نشر، درخشندگی و پایداری منحصر به فرد خود را دارند.

با استفاده از آنتی‌بادی‌های متصل شده به فلوروکروم یا دیگر مولکول‌هایی که به صورت خاص به مولکول‌های هدف مورد نظر متصل می‌شوند، پژوهشگران می‌توانند به صورت انتخابی بیومارکرها را تشخیص دهند.

با وجود فلوروکروم ها و دستگاه فلوسایتومتری این امکان ایجاد می شود که جمعیت‌های سلولی کمیاب را شناسایی کنیم، سطوح بیان پروتئین های داخل سلولی را اندازه‌گیری و عملکرد و تعامل سلولی را تجزیه و تحلیل نمائیم. فلوروکروم‌ها همچنین برای تجزیه و تحلیل چند رنگ در فلوسایتومتری ضروری هستند، جایی که ویژگی‌های چندگانه سلول‌ها به صورت همزمان اندازه‌گیری می‌شوند.

با استفاده از فلوروکروم‌هایی که دارای طیف های جذب و نشر نسبتا متفاوتی هستند، پژوهشگران می‌توانند مولکول‌های هدف مختلف را با رنگ‌های فلورسانت مختلف برچسب‌زده کرده و سپس آن‌ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند و دیدگاه جامعی از فنوتیپ و عملکرد آن به دست آورند.

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های قابل توجهی در توسعه فلوروکروم‌های جدید با ویژگی‌های بهبود یافته برای فلوسایتومتری صورت گرفته است. این پیشرفت ها شامل ایجاد رنگ های با درخشندگی بالاتر و پایدارتر، ایجاد رنگ های با بازده ‌کوانتومی بالاتر می‌شود. این پیشرفت‌ها ظرفیت‌های فلوسایتومتری را گسترش داده و محققان را قادر می‌سازند تا آنالیز‌های پیچیده و نسبتا حساس‌تری از سلول‌ها و بیومولکول‌ها انجام دهند.

آشنایی با برخی از فلوروکروم های پرکاربرد

انواع مختلفی از فلوروکروم‌ها در فلوسایتومتری استفاده می‌شوند و هر کدام دارای خواص منحصر به فردی هستند که آنها را برای کاربردهای خاص مناسب می‌کند:

1. فلورسئین ایزوتیوسیانات (FITC): FITC به دلیل روشنایی و پایداری یکی از محبوب ترین فلوروکروم ها در فلوسایتومتری است. هنگامی که توسط لیزر آبی برانگیخته می شود، فلورسانس سبز ساطع می کند و اغلب برای برچسب زدن آنتی بادی هایی که نشانگرهای سطح سلول را هدف قرار می دهند، استفاده می شود.
2. Phycoerythrin (PE): PE  یکی دیگر از فلوروکروم های پرکاربرد در فلوسایتومتری است که فلورسانس نارنجی-قرمز را هنگام تحریک توسط لیزر سبز منتشر می کند. این رنگ به دلیل بازده کوانتومی بالای خود شناخته شده است و اغلب برای شناسایی پروتئین ها یا سیتوکین های داخل سلولی استفاده می شود.
3. آلوفیکوسیانین (APC): توسط لیزر قرمز تحریک می شود و فلورسانس قرمز تیره ساطع می کند و معمولاً در فلوسایتومتری برای آزمایش های برچسب گذاری چند رنگ استفاده می شود. برای تشخیص آنتی ژن هایی با سطح بیان پایین ایده آل است.
4. PerCP-Cy5.5 این رنگ متشکل از کمپلکس پروتئینی کلروفیل پریدینین (PerCP) و Cy5.5 است. توسط لیزر آبی برانگیخته می شود و فلورسانس قرمز ساطع می کند و اغلب در فلوسایتومتری برای تجزیه و تحلیل پارامترهای دوگانه استفاده می شود.
5. رنگ‌های الکسافلور: رنگ‌های الکسافلور مجموعه‌ای از فلوروکروم‌ها با طیف‌های تحریک و انتشار مختلف هستند که انعطاف‌پذیری را در آزمایش‌های فلوسایتومتری چند رنگ ارائه می‌دهند. آنها به خاطر پایداری نور و روشنایی خود معروف هستند.
6. فلوروکروم های PE-Cy7 معمولاً در فلوسیتومتری برای شناسایی و تجزیه و تحلیل نشانگرهای بیولوژیکی خاص روی سلول ها استفاده می شوند. PE-Cy7 مخفف phycoerythrin-cyanine7 است که یک رنگ فلورسنت با طول موج های تحریک و انتشار به ترتیب حدود 496 نانومتر و 774 نانومتر است.
7. فلوروکروم V450 نوعی رنگ فلورسنت است که معمولاً در فلوسیتومتری استفاده می شود. این رنگ‌ها به دلیل پایداری بالای نور و سرریز کم به کانال‌های دیگر شناخته شده‌اند که آنها را برای آزمایش‌های چند رنگ ایده‌آل می‌کند. آنها نوری را با طول موجی در حدود 450 نانومتر ساطع می کنند و به همین دلیل v450 نامیده می شود.
8. فلوروکروم های PE-Cy5 به دلیل کیفیت نوری عالی به طور گسترده در فلوسیتومتری استفاده می شوند. این فلوروکروم یک ترکیب پشت سر هم متشکل از فیکواریترین (PE) و رنگ سیانین 5 (Cy5) است. PE ضریب خاموشی بالایی دارد، در حالی که Cy5 دارای طول موج نشر طولانی است.

این فلوروکروم برای آزمایش‌های فلوسیتومتری چندرنگی به دلیل همپوشانی طیفی حداقلی آن با سایر فلوروکروم‌های رایج مورد استفاده ایده‌آل است.

به طور کلی، انتخاب فلوروکروم در فلوسایتومتری به عواملی مانند نوع و تعداد لیزرها، همپوشانی طیفی و کاربرد مورد نظر بستگی دارد. با انتخاب فلوروکروم های مناسب، محققان می توانند به طور موثر جمعیت های سلولی را با ویژگی و حساسیت بالا تجزیه و تحلیل و مشخص کنند.

همچنین بخوانید: