Kütle sitometrisi (veya CyTOF gidiş süresinde Sitometri için) için bir yöntem benzerdir , akış sitometrisi hücre popülasyonlarının analiz etmek için. Akış sitometrisi gibi, kütle sitometrisi de hücre antijenlerinin monoklonal antikorlarla spesifik etiketlenmesine dayanır . Bununla birlikte, akış sitometrisinin aksine, bu antikorlar, kütle spektrometresi ( fotoçoğaltıcı tüpler yerine) tarafından saptanan radyoaktif olmayan ağır metal izotoplarına ( florokromlar yerine ) bağlanır . İzotopların kullanımı böylece otofloresans veya spektral örtüşme ile bağlantılı sınırlamaların üstesinden gelmeyi ve dolayısıyla akış sitometrisindekinden daha fazla sayıda antijeni tespit etmeyi mümkün kılar.
Bir kütle sitometresi teorik olarak, 75 ila 209 Da arasında değişen atomik kütlelere sahip 135 farklı izotopu tespit edebilir. Pratikte, kütle sitometrisinde kullanılabilen izotop sayısı, bir yandan sadece hücresel olmayan izotopların kullanılması gerektiğinden, diğer yandan da yeterince saf izotopların sayısı kısıtlandığından 50 ile sınırlıdır. Lantanid ailesi özellikle kütle sitometrisinde kullanılır, sadece bu ailenin birkaç izotopunun% 95'in üzerinde bir saflıkta mevcut olması ve bu metallerin hücrelerde bulunmaması, aynı zamanda bu familyadaki metallerin çok benzer kimyasal özelliklere sahip olması nedeniyle de kullanılır. birbirlerine. Polimerlere bağlanan izotoplar, polimerler üzerindeki bir maleimid grubunun antikorlar üzerindeki sistein-SH gruplarına bağlanmasına izin vererek, disülfür köprülerinin kısmi indirgenmesiyle antikorlara konjuge edilebilir. Bu antikorlar daha sonra hücreleri akış sitometrisinde olduğu gibi etiketlemek için kullanılabilir. Ek olarak, hücreler, canlılıklarını değerlendirmek için cisplatin ile ve anticorp ile etiketlemelerinden bağımsız olarak hücreleri saptamak için DNA'da araya giren bir molekül ile etiketlenebilir.
Hücreler, her biri tek bir hücre içeren bir damlacık bulutu oluşturan bir nebülizörden geçer. Bu damlacıklar daha sonra bir plazma tarafından iyonize edilir, antikorlarla ilişkili izotopları ve ayrıca hücrelerden gelen çeşitli atomları (karbon, nitrojen ve oksijen) içeren iyon bulutları oluşturur. Bir dört kutuplu bir şekilde iyon bulutlarının geçişi hücresel atom elemanlarının çoğunu ortadan kaldırmak için ve daha sonra bir uçuş odası içinde ayrılır ve buna göre analiz edilir sadece ağır izotoplar (> 100 Da), tutmak için mümkün kılar. Onların arasında atom kütlesine şarj oranı .
Akış sitometrisinde olduğu gibi, kütle sitometrisi, heterojen bir hücre karışımı içindeki kesin hücre popülasyonlarını tanımlamayı ve bir veya daha fazla hücre popülasyonunu belirli bir fenotip ile ilişkilendirmeyi mümkün kılar. Bununla birlikte, kütle sitometrisi ile ölçülen parametrelerin miktarı, güvenilir manuel analize izin vermez. Özellikle ölçülen parametrelerin sayısı o kadar çok boyuta karşılık gelir ve analiz boyutun belası sorunuyla karşı karşıya gelir . Bu problemi çözmek için, klasik kütle sitometrisi analizleri farklı algoritmaların kullanılmasını içerir. Birincisi, boyut küçültme , her bir işaretleyicinin ifadesine göre her hücrenin bilgilerini iki boyuta (veya algoritmalara bağlı olarak daha fazla) yansıtır ve incelenen hücre popülasyonlarının genel heterojenliğinin ilk basitleştirilmiş görselleştirmesini sağlar. Farklı algoritmalar ayrıca, farklı hücre popülasyonlarının gruplarını (kümeleri veya kümeleri) belirlemeyi (boyut azaltmadan önce veya sonra) mümkün kılar.
Akış sitometrisinin sınırlamalarından biri, özellikle, antikorların, emisyon spektrumları çakışan florokromlara bağlanması gerçeğinde yatmaktadır. Spektral örtüşme adı verilen bu fenomen, hem florokromlar tarafından yayılan dalga boylarının fotoçoğaltıcı tüplerin akış yukarısında bulunan optik filtreler kullanılarak tespit edilmesini kısıtlamayı hem de artık spektral örtüşmenin matematiksel bir düzeltmesini yapmayı gerektirir. (Telafi). Kütle sitometrisinde, antikorlar, herhangi bir spektral örtüşme sergilemeyen ağır metal izotoplarına bağlanır, bu da daha fazla sayıda antikorun kullanılmasını (ve dolayısıyla daha fazla sayıda farklı antijenin tespit edilmesini) mümkün kılar. Böylelikle akış sitometrisinde aynı anda kullanılabilen antikor sayısı 8 ile 25 arasında değişirken, kütle sitometrisinde 40'a kadar farklı antikor kullanmak mümkündür.
Akış sitometrisi hücre boyutunu ve granüloziteyi (sırasıyla FSC ve SSC parametreleri) belirleyebilirken, bu kütle sitometrisinde doğrudan mümkün değildir.
Kütle sitometrisi, hücrelerin degradasyonunu içerir ve bu nedenle, bunların ölçülen parametrelere göre sıralanmasına izin vermez. Öte yandan, bu bozulma, başlangıç hücre popülasyonunda bir kayıp anlamına gelir (başlangıç hücre popülasyonunun yaklaşık% 50'si analiz edilir), böylece çok nadir hücre popülasyonlarını analiz etme olasılığını tehlikeye atar.
Bir kütle sitometresinde hücrelerin edinimi, akış sitometresinden daha yavaştır. Karşılaştırma için, bir akış sitometresi saniyede 2.000 ila 20.000 hücre alabilirken, bir kütle sitometresi saniyede yalnızca 200 ila 300 hücre alabilir. Bu nedenle, aynı sayıda hücre elde etmek için gereken süre, kütle sitometrisinde akış sitometrisindekinden daha fazladır. Bir edinim sırasında kütle sitometresinin hassasiyet kaybına bağlı sinyal değişikliğinden kaçınmak için, polistiren boncuklar, sinyali normalleştirmek için alımdan önce hücre karışımına eklenir.
Antikorların izotoplara bağlanması, yalnızca bir antikorun maksimum 100 izotopla ilişkilendirilmesine izin veren bir polimer tarafından gerçekleştirilir. Lantanitlere bağlanan antikorlara karşılık gelen sinyalin yoğunluğu, akış sitometrisinde geleneksel olarak kullanılan çoğu florokromunkinden daha düşüktür ve bu nedenle zayıf bir şekilde eksprese edilen antijenlerin saptanmasını etkileyebilir.
Tek hücre dizilimi ile birlikte kütle sitometrisi, şimdiye kadar nispeten homojen olduğu düşünülen bağışıklık hücre popülasyonlarının heterojenliğini incelemek için kullanılmıştır. Bu yaklaşım, özellikle miyeloid hücreler, T lenfositler veya doğuştan gelen lenfoid hücrelerin incelenmesine uygulanmıştır .
Hücre heterojenliğinin yanı sıra, dendritik hücrelerin ontogenezini daha iyi karakterize etmek için kütle sitometrisi kullanılmıştır. Kütle sitometrisi, fetüste aşırı bağışıklık tepkilerinin baskılanmasına katkıda bulunan bir dendritik hücre alt tipini tanımlamayı veya fare merkezi sinir sisteminde bulunan bağışıklık hücrelerini karakterize etmeyi ve yaşlanma veya otoimmünite ile ilişkili değişiklikleri belirlemeyi de mümkün kılmıştır ( multipl sklerozun deneysel fare modelini kullanarak).
Son olarak, kitle sitometrisi, çölyak hastalığı ve Crohn hastalığı gibi patolojiler ve böbrek kanseri ile ilişkili hücre popülasyonlarını tanımlamak için kullanılmıştır.