Ученые изобрели высокоскоростной анализатор для сортировки клеток и изучения их фенотипов

Исследователи представили высокоскоростной анализатор, который позволяет изучать клетки с помощью флуоресцентной визуализации. Метод основан на флуоресцентном построении изображения каждой клетки, а не только на типе и количестве её биомаркеров. Таким образом новая технология может значительно улучшить процесс сортировки клеток. По мнению ученых, изобретенный анализатор обладает научным потенциалом в области иммунологии, микробиологии, генетики и терапии. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Несмотря на то, что сортировка клеток по флуоресцирующим меткам была впервые предложена 52 года назад (это было революцией в биологических исследованиях), выделение клеток со сложными фенотипами до сих пор является нерешенной технологической задачей. Клетки одного происхождения часто могут существенно отличаться фенотипически, например, по локализации белков или морфологии, что связано с разным уровнем экспрессии генов. С помощью существующих подходов к сортировке клеток невозможно оценить межклеточные и внутриклеточные структуры.

Даниэль Шрайвогель (Daniel Schraivogel), PhD, научный сотрудник Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL) и его коллеги создали систему на основе микроскопии и проточной цитометрии для высокопроизводительной сортировки и анализа фенотипов клеток. Они представили интегрированный высокоскоростной клеточный анализатор с системой визуализации (ICS), который создает многоцветные флуоресцентные изображения и сортирует клетки со скоростью более 15 000 событий в секунду.

Инновационная технология визуального анализа BD CellView позволяет получать несколько изображений отдельной клетки, и отсортировывать их на основе детального высокоскоростного микроскопического анализа. Визуализация совместно с идентификацией и количественной оценкой клеточных биомаркеров дает возможность определить их местоположение внутри клетки. Исследователи продемонстрировали способность ICS быстро идентифицировать клетки со сложными фенотипами, включая клетки на разных стадиях митоза и различной локализацией белков. Также для идентификации путей регуляции ядерного фактора (NF-kB) ученые объединили ICS с CRISPR-pooled screens, что позволяет проводить полногеномный скрининг на основе анализа изображений примерно за девять часов работы.

«Эта инновация дает возможность объединить высокую скорость и точность анализа», – говорит Том Полен (Tom Polen), председатель, генеральный директор и президент BD.

«В течение многих лет исследователи мечтали о системе идентификации клеток, которая позволила бы получать подробную информацию о внутриклеточных процессах и отдельно анализировать клеточные фенотипы. Теперь это возможно с помощью технологии анализа изображений BD CellView. Мы рады, что эту методику можно применять для геномного скрининга и функционального клеточного анализа. Также мы разрабатываем приложение для изучения клеточных изменений при различных заболеваниях», – сказал Ларс Штайнмец (Lars Steinmetz), PhD, старший научный сотрудник EMBL, профессор генетики Стэнфордского университета (Stanford University).