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细胞分离-细胞分选技术的基本原理
作者: alpha 编辑: 苏州阿尔法生物 来源: 阿尔法生物官网 发布日期: 2022.04.14
信息摘要:
细胞分离-细胞分选技术的基本原理:从群体中分离任何细胞类型的核心原则是利用该细胞类型独有的一种或多种特性。特定细胞的纯化对于基础细胞生物学研…

细胞分离-细胞分选技术的背景

从群体中分离任何细胞类型的核心原则是利用该细胞类型独有的一种或多种特性。特定细胞的纯化对于基础细胞生物学研究、细胞计数和基于细胞的再生比较重要。广泛使用的细胞分离和分离技术可大致分为基于粘附、形态(密度/大小)和抗体结合。高精度单细胞分离方法通常基于这些特性中的一种或多种,而结合微流体的新技术则利用了一些额外的细胞特性。


细胞分离技术


细胞分离的基本原理

正负选择方法

细胞分离程序可以是正选择或负选择——前者旨在从整个群体中分离目标细胞类型,通常使用特异性抗体,而后一种策略涉及耗尽群体中的所有细胞类型,仅导致剩余的靶细胞。这两种隔离方法各有优缺点。由于使用了针对特定细胞类型的特异性抗体,阳性选择会产生更高纯度的所需细胞群。另一方面,设计一种抗体混合物来耗尽所有非靶细胞会更加复杂,从而使阴性选择相对于纯度而言效率较低。此外,通过阳性选择分离的细胞群可以通过几个循环的程序顺序纯化,负选择性无法提供的好处。然而,阳性选择的细胞携带可能会干扰下游培养和测定的抗体和其他标记试剂——如果这是一个问题,最好使用阴性选择方法。

细胞特性作为细胞分离的基础

从异质群体中分离特定细胞类型取决于该细胞类型的独特特性。我们基于以下细胞特征讨论了四大类细胞分离技术:


  • 表面电荷和粘附——该特征决定了细胞与塑料和其他聚合物表面的附着程度,可用于将贴壁细胞与悬浮/自由浮动细胞分离。
  • 细胞尺寸和密度——尺寸和密度的物理特性通常用于细胞的批量回收;通过沉降、过滤或密度梯度离心。
  • 细胞形态和生理学——不同的细胞类型可以通过形状、组织学染色、培养基选择性生长、氧化还原电位和其他视觉和行为特性来区分,然后可以利用这些特性来分离这些细胞。
  • 表面标志物——表面抗原与抗体或适体的特异性结合可以选择性地捕获具有特定表面表型的细胞。随后在可测量的探针(通常是荧光染料和磁性颗粒)的帮助下检测捕获的细胞,抗体/适体用这些探针标记。


常用的细胞分离方法:

此外,上述两个或多个原理可以结合起来进一步提高分离细胞的特异性——通常,这种复合技术包括无标记(列表中的前三个)方法和标记结合方法。

为实验选择细胞分离方法取决于以下标准


  • 细胞的可利用特性
  • 细胞类型可以承受并仍然保持活力的压力(机械/化学/生理)量
  • 所需的细胞纯度和产量水平
  • 可接受的污染风险(如果细胞需要培养,则为零)
  • 隔离方法的类型——无论是消极的还是积极的
  • 下游应用的任何特定要求,例如细胞培养、核酸/蛋白质提取等。
  • 人工、试剂、自动化等的时间和成本。


下表 总结了不同的细胞分离技术 

技术

原则

正负

纯度

屈服

塑料/粘合

表面电荷和附着力

两个都

低的

高的

密度梯度离心

细胞密度

积极的

低的

高的

过滤

单元格大小

积极的

低的

高的

流式细胞仪

表面抗原结合

积极的

高的

低的

MACS

表面抗原结合

两个都

高的

中等的

适体结合

表面抗原结合

积极的

高的

低的

选择性生长/培养

生理

消极的

中等偏上

/中

液晶模组

形态学

积极的

高的

低的

红细胞玫瑰花结

大小+表面抗原

两个都

高的

中等的

免疫LCM

形态学+表面抗原

积极的

高的

低的



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