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A citometria de fluxo é uma tecnologia que permite a medida SIMULTÂNEA de MÚLTIPLAS características de uma única célula - Tamanho relativo○ Complexidade interna○ Intensidade de fluorescência○ FACS (citômetro de fluxo)- Conteúdo de DNA e RNA○ Receptores de superfície○ Atividade enzimática○ Produção de citocinas e de íons○ ○ Bactérias ○ Plaquetas ○ Detecção de populações celulares específicas Pode ser utilizada na identificação, avaliação e diferenciação de diversas características celulares como: - Princípio: Baseia-se na detecção de substâncias fluorescentes (fluorocromos) acoplados a anticorpos (capazes de se ligar a determinada molécula de interesse presente nas células) - A citometria também permite a separação rápida e purificada de uma suspensão heterogênea de células - processo de Sorting - ○ Preparar sempre a amostra em suspensão no tubinho - Permite avaliar células ou partículas em suspensão - Que tipo de célula o paciente tem, quantas células ele tem, o que essas células expressam - Ex: identificar a taxa de linfócitos T CD4+ em pacientes HIV+ - BID (esferas que imitam as células, e são recobertas por anticorpos) - Preparo da amostra (suspensão), levar o tubinho para análise no citômetro, informações recolhidas no computador, levar essas informações para um software - Diferença com o método de fluorescência: esse método é feito em lâmina, enquanto a citometria é feita em suspensão APLICAÇÕES DA CITOMETRIA DE FLUXO NO LABORATÓRIO CLÍNICO Análise de subpopulação linfocitária- Acompanhamento de pacientes HIV+- leucemias e linfomas○ Imunofenotipagem de células tumorais - Ciclo celular e ploidia de tumor○ Análise de DNA - Contagem de reticulócitos- CITOMETRIA DE FLUXO quarta-feira, 28 de novembro de 2018 22:57 Página 1 de Imunologia Contagem de reticulócitos- Quantificação de células progenitoras "stem cells"- Análise de moléculas de sinalização intracelular- Fatores de transcrição- VANTAGENS Mede vários parâmetros em uma única célula- Muitas células analisadas simultaneamente- Variedade de anticorpos específicos- Analisar simultaneamente antígenos de superfície, intracitoplasmáticos e intranucleares- A TÉCNICA Resulta da reunião e aplicação de técnicas envolvidas na área da computação, na produção de anticorpos monoclonais e de fluorocromos, nos raios laser e na eletrônica ○ É um método utilizado para estudo de células- Permite avaliar características físicas, químicas e biológicas de vários tipos celulares, previamente preparados e marcados com anticorpos monoclonais conjugados a fluorocromos, com afinidade por determinada molécula de interesse - É um ensaio com reagentes marcados que detectam e quantificam diretamente a interação antígeno-anticorpo por meio de marcadores fluorescentes - O sensor é chamado de fotomultiplicadores (PMTs), estes são capazes de converter a luz captada em sinais eletrônicos que serão enviados ao computados, possibilitando, através de software específico, uma análise de multi-parâmetros para obtenção dos resultados ○ Os fluorocromos são excitados por uma radiação a laser e emitem um comprimento de onda (cor) que é detectado pelo sensor - A análise é a realizada através de representações gráficas da intensidade de fluorescência emitida pelo fluorocromo e as respectivas características morfológicas das células - Emprego de uma radiação laser direcionada, que vai excitar substâncias fluorescentes (fluorocromos) ○ As células são marcadas com esses fluorocromos○ Essa solução salina acomoda as células marcadas, de forma que, individualmente elas sejam interceptadas pelo laser ▪ As células marcadas são transportadas e protegidas por um fluxo hidrodinâmico contínuo (solução salina) ○ Ao ser excitado pela radiação do laser, o fluorocromo emite luz, que dependendo do comprimento de onda, possui cor característica ○ Os sistemas óticos (espelhos) e eletrônicos, coletam, filtram e convertem em pulsos elétricos os parâmetros de dispersão de luz e fluorescência emitidas ○ Os pulsos elétricos são então convertidos em dados e enviados a um computador○ No computador, os dados são avaliados em software específico que é capaz de reproduzir através de gráficos informações físicas, químicas e biológicas de cada ○ Princípio básico- Página 2 de Imunologia reproduzir através de gráficos informações físicas, químicas e biológicas de cada célula, em função da intensidade de fluorescência e da luz dispersada A câmara, além de receber a suspensão de células, é banhada pela solução salina, que é responsável pelo fluxo contínuo ○ A forma cônica da câmara e o fluxo, forçam a acomodação das células uma atrás de outra, de forma que deixem a câmara por um pequeno buraco e sejam interceptadas individualmente pela radiação laser (uma por uma) ○ O encontro entre as células e o laser resulta na refração da luz do laser e naemissão de fluorescência de acordo como fluorocromos presentes na célula ○ Após a preparação da amostra, o tubo que tem a suspensão de células é acoplado ao citômetro de fluxo e as células são aos poucos aspiradas por um sistema de pressão e levadas a uma câmara de fluxo - FLOROCROMOS São moléculas fluorescentes, que inicialmente estão em repouso e que são excitados por uma determinada fonte luminosa (laser), emitindo uma luz de comprimento de onda (cor) característica - Podendo caracterizar um tipo celular, um evento bioquímico ou um tipo de resposta imunológica ▪ O receptor de superfície CD3+ está presente na membrana de todos os linfócitos T. Se usarmos um anticorpo anti-CD3+ acoplado a um fluorocromo, todo linfócito T da amostra, ao ser interceptado pelo laser, terá o fluorocromo excitado e o comprimento de onde que ele emite será captado pelo PMT (sensor) através da configuração ótica □ Exemplo:▪ Os fluorocromos são acoplados a anticorpos com afinidade por determinada estrutura química das células ○ Anticorpos conjugados a fluorocromos ou substâncias fluorescentes, ambos capazes de emitir cor, é a base para esse protocolo citofluorimétrico - A maioria dos fluorocromos é excitada por um laser argônio (em comprimento de onda - Página 3 de Imunologia A maioria dos fluorocromos é excitada por um laser argônio (em comprimento de onda de 488 nm), que está presente em todos os citômetros de fluxo - SISTEMA ÓPTICO Para isso é preciso que a luz emitida pelo fluorocromo e a luz laser refratada pela célula passem por filtros com propriedades específicas (de permitir a passagem de determinados comprimentos de onde e refletir outros) e direcionando assim a luz para os PMTs ○ A luz precisa atingir um determinado PMT para que as informações de luz (que representam propriedades da célula) sejam determinadas - ○ Ex: 60 células azul brilhante, 70 células vermelhas brilhante e 30 células verde brilhante - O citômetro vai identificar fluorescências diferentes (que são específicas de cada tipo de células) Quanto maior for a partícula, maior será o ângulo de incidência da luz do laser, dispersada pela partícula, que atinge o foto-sensores ▪ Forward Scatter: A luz dispersada na mesma direção do laser e permite analisar o tamanho celular ○ Side Scatter: ao mesmo tempo que o evento anterior ocorre, devido a granularidade celular e a luz emitida pelos fluorocromos, a luz do laser refratada é captada e enviada por lentes que as direcionam lateralmente para os PMTs ○ A luz do laser argônio, além de excitar os fluorocromos, ao encontrar a célula, é refratada e dispersada. - Células não marcadas, ou seja, que não possuem a molécula de interesse, também são interceptadas pelo laser - - As células absorvem um comprimento de onda específico e emitemoutro comprimento de onda EQUIPAMENTO Fluídica○ Óptico○ Eletrônico○ O citômetro de fluxo é um equipamento baseado na combinação de 3 sistemas:- Os fótons captados pelos PMTs são convertidos em pulsos elétricos, enviados para o computador e utilizados para representar a intensidade de fluorescência detectada em cada PMT - - Detecta tamanho, granulosidade, fluorescência da partícula - Quando o laser incide na célula, excita as células, que emitem uma luz de volta (essa luz detectada pelos detectores, os fotosensores, vai ser respectiva a qual tipo de célula está passando) Página 4 de Imunologia Página 5 de Imunologia CELL SORTING Além do recurso de análise de células e promover informações acerca de suas - Página 6 de Imunologia Essas populações purificadas se tornam disponíveis para avaliações morfológicas ou genéticas ○ Além do recurso de análise de células e promover informações acerca de suas características, alguns citômetro permitem a SEPARAÇÃO de populações celulares puras e homogêneas a partir de uma amostra heterogênea, de acordo com critérios biológicos predefinidos - Alto grau de pureza das amostras○ Integridade das células após separação○ Condições estéreis em que o processo é realizado○ Alta especificidade (é possível determinar o número de células a ser separado)○ Vantajoso pois tem a capacidade de isolar populações celulares em um processo relativamente rápido, à condições estéreis, à pureza e integridade das células isoladas - Página 7 de Imunologia