المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي من براكسيلابس | دليلك خطوة بخطوة

قياس التدفق الخلوي من أهم التقنيات التي يمكن أن تستخدم بشكل واسع في عمليات تشخيص الأمراض السرطانية كسرطان الدم وسرطان الغدد الليمفاوية، كما ان هذه التقنية تستخدم في اكتشاف الأمراض المعدية واضطرابات المناعة الذاتية و نقص المناعة.

في هذه المقالة، سنخوض تجربة ممتعة نستكشف خلالها المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي وكيف يمكننا إجراء هذه التجربة الهامة من خلال معامل براكسيلابس الافتراضية.

ما هو قياس التدفق الخلوي Flow Cytometry؟

قبل دخولنا للمعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي، دعونا نفهم أولًا ما هو قياس التدفق الخلوي Flow Cytometry 

قیاس التدفق الخلوي ھو تقنیة تعتمد على اللیزر تستخدم لتحدید الخلایا الأحادیة وتقییم خصائصھا.

 یمكن تحلیل طور دورة الخلية عن طریق تحدید كمیّة الحمض النووي باستخدام قیاس التدفق الخلوي، حيث یتم تثبیت الخلایا وزیادة نفاذھا باستخدام الإیثانول. ثم صبغ الحمض النووي في الخلایا السلیمة باستخدام یودید البروبیدیوم. انزیم الریبونوكلیاز یستخدم للتأكد بأن الحمض النووي الدي أوكسي ریبوزي فقط ھو الذي تم صبغه بیودید البروبیدیوم، أما الخلایا الغیر مصبوغة تستخدم كعینات فحص مرجعیة.

انتقل لعالم دورة الخلية، مراحلها، آليات تنظيمها والمزيد!

اكتشف المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي من براكسيلابس

اكتشف المعمل الافتراضي لتجربة قياس التدفق الخلوي من براكسيلابس

الھدف من إجراء تجربة المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي تحلیل دورة الخلیّة بشكل كامل من خلال إجراء خطوات تثبیت الخلیّة ونفاذیتھا و أيضًا إدراك مفھوم تحلیل الخلیّة باستخدام یودید البروبیدیوم.

الأساس العلمي لتجربة قياس التدفق الخلوي

  • الخلایا في الطور S تحتوي على حمض نووي أكثر من الخلایا في الطور 1G.
  • تحتوي الخلايا في الطور 2G على ضعف محتوى الحمض النووي تقریباً مثل الخلایا في الطورG1 وهذا يعني انهم سوف یستھلكون صبغة أكثر نسبیا.ً
  •  یتم سحب معلّق الخلایا إلى خلیّة التدفق وتعبر الخلایا في تیار متقارب من السوائل واحدة تلو الأخرى من خلال شعاع من اللیزر البؤري.
  • یصبح الضوء مشتتاً أو یتم امتصاصه عندما یسقط على الخلیّة.  
  • الضوء الممتص ذو الطول الموجي المناسب یتم إعادة انبعاثه على شكل ومیض مشع. مما یعكس التركیب الداخلي للخلیة وحجمھا وشكلھا.
  • یتم الكشف عن إشارات الومیض المشتتة وتضخیمھا وتحلیلھا عن طریق سلسلة من الثنائیات الضوئیة ونظام الحاسوب.
  • النتیجة النھائیة ھي معلومات كمّیة حول كل خلیة تم تحلیلھا. أكبر عدد من الخلایا تم تحلیلھا في مدة زمنیة قصیرة  (>1,000/sec)مما یعطي میزة إنشاء معلومات صحیحة إحصائیاً حول المجتمعات الأصلیة للخلایا.

الكواشف المستخدمة في معمل قياس التدفق الخلوي

إیثانول تركیز%70

یودید البروبیدیوم ( جرة محلول سعة 50 میكروجرام/ مل).

ریبونوكلیاز ( جرّة سعة 100 میكروجرام / مل).

الأجھزة المستخدمة في المعمل الافتراضي لتجربة قياس التدفق الخلوي

  •       جھاز قیاس التدفق الخلوي  Acea novocyte
  •       طارد مركزي مفرّغ للغازات

      جھاز قیاس التدفق الخلوي  Acea novocyte

لا تفوت فرصة الاشتراك الأن! انشئ حسابك المجاني وجرب المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي من براكسيلابس

خطوات المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي من براكسيلابس

يتم تطبيق تقنية قياس التدفق الخلوي على الخلايا الغير ملتصقة أو الملتصقة أو الأنسجة:

أ‌. في حالة الخلایا الغیر ملتصقة

 غسل الخلایا:

.1 للبدء، قم بإزالة الوسط من الوعاء باستخدام الماصّة.

.2 قم بإضافة 1 مل من محلول ملح الفوسفات المنظم PBS البارد إلى الوعاء لإعادة تعلیق الخلیّة.

.3 الآن اسحب معلّق الخلیّة إلى أنبوب طرد مركزي.

.4 ضع أنبوب الطرد المركزي الذي یحتوي على معلّق الخلیّة في جھاز الطرد المركزي وقم بضبطھ على سرعة

2500 لفة لكل دقیقة عند 4 درجة مئویة لمدة 5 دقائق.

.5 قم بسحب المحلول المنظم من أنبوب الطرد المركزي ثم تخلّص منه.

.6 قم بإعادة تعلیق الخلایا عن طریق إضافة 300 میكرولتر من PBS البارد إلى أنبوب الطرد المركزي.

ب‌. في حالة الخلایا الملتصقة

غسل الخلایا( مماثل لتغییر الوسط باستمرار) في التدفق الخلوي بمحلول التلطیخ المنظم، وجمع الخلایا عن طریق كشط الطبق برفق، أو الوعاء، أو دورق زراعة الخلایا. وقد یتم استخدام إنزیم الكولاجیناز أو المماثل له إذا كانت عملیة الكشط غیر كافیة لاسترجاع جمیع الخلایا الملتصقة.

مجدداً؛ قم بغسل الخلایا على الفور (كما ذكر سابقاً في الخطوة أ ) ثم قم بإعادة تعلیقھا في كمیة صغیرة من محلول التلطیخ

المنظم للتدفق الخلوي.

ج. في حالة عیّنات الأنسجة

 يتم الحصول على نسیج من معلّق الخلیة ممزوج بمحلول التلطیخ المنظم عن طریق الضغط على العیّنة باستخدام منخل شبكي دقیق( شبكة من النایلون)، استخدم مكبس حقنة نظیف من حقنة أو جھاز یعادله  سیوفر ھذا الإجراء تجانساً كافیاً لمعظم الأنسجة، ولكن تتوفر طرق إنزیمیّة أخرى للعینات الصعبة.

.7 قم بإضافة الإیثانول تركیز %70 بالتدریج إلى الكتلة المتخثرة أثناء وضعھا على جھاز الدوامة ثم كرر العملیّة مرة أخرى.

.8 قم بحفظ أنبوب الطرد المركزي الذي یحتوي على الخلایا في الثلاجة عند 4 درجة مئویة لمدة 30 دقیقة.

.9 ضع الأنبوب في جھاز الطرد المركزي وقم بضبطھ على سرعة 2500 لفة لكل دقیقة عند 4 درجة مئویة لمدة 10دقائق.

.10 قم بإزالة الإیثانول من أنبوب الطرد المركزي ثم تخلّص منه.

.11 قم بإضافة 1 مل من محلول ملح الفوسفات المنظم PBS لأنبوب الطرد المركزي الذي یحتوي على الخلایا.

.12 ضع الأنبوب في جھاز الطرد المركزي وقم بضبطه على سرعة 2500 لفة لكل دقیقة عند 4 درجة مئویة لمدة 5

دقائق.

.13 قم بالتخلص من المادة الطافیة وكرر الغسل مرة أخرى، ثم قم بمعالجة الخلایا باستخدام الریبونوكلیاز.

.14 قم بإضافة 50 میكرولتر من جرّة الریبونوكلیاز لتركیز 100 میكروجرام/ مل للخلایا.

لاحظ أنّ :ھذا سیضمن أن الحمض النووي فقط أصبح ملطّخاً ولیس الحمض النووي الریبوزي.و التركیز النھائي ھو 200 میكروجرام / مل.

.15 قم بإضافة 200 میكرولتر من یودید البروبیدیوم (من جرّة المحلول بتركیز 50 میكروجرام / مل) إلى الخلایا.

.16 قم بحفظ الخلایا في الصندوق المظلم عند درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقیقة.

.17 قم بتشغیل جھاز التدفق الخلوي.

.18 قم بتحضیر الكریات.

.19 قم بسحب الخلیط الذي قمت بتحضیره في الخطوة السابقة باستخدام الماصّة إلى أنبوب إختبار، ثم ضع الأنبوب

في الجھاز.

وأخيرا قم بتحلیل النتائج:

.1 قیاس الانتثار الأمامي FS والانتثار الجانبي SS لتحدید الخلایا الأحادیّة.

.2 تستخدم المعالجة النبضیة لاستبعاد مضاعفات الخلایا من التحلیل. یمكن تحقیق ذلك إما باستخدام حجم النبضة مقابل عرضھا أو حجم النبضة مقابل ارتفاع ارتفاعھا اعتمادًا على نوع المقیاس الخلوي.

.3 أقصى انبعاث لیودید البروبیدیوم ھو 605 نانومتر بحیث یمكن قیاسه باستخدام مرشح نطاق مناسب.

 النتائج المتوقعة 

اثناء تشغیل المقیاس الخلوي، یجب عرض المخططات الآتیة:

  •       الانتثار الأمامي والجانبي لتحدید الخلایا Forward and side scatter
  •       تحلیل شكل النّبضة لتحدید التجمع التراكمي والازدواجیة ( ھذا یمكن أن یكون حجم النبضة مقابل عرضھا أو حجم النبضة مقابل ارتفاعھا اعتمادًا على نوع المقیاس الخلوي).
  •       الانتثار الأمامي مقابل إشارة یودید البروبیدیوم؛ المخطط البیاني التكراري لیودید البروبیدیوم.

(للتحلیل، الطیف الأول لتعداد الخلیة الأحادیة باستخدام عرض النّبضة مقابل حجمھا. ثم تطبیق ھذا الطیف لرسم

الانتثار واستبعاد الحطام الواضح. قم بتجمیع الطیفین ثم تطبیقھما على المخطط البیاني التكراري لیودید البروبیدیوم(.

ملاحظة: ھناك طریقتین لتحدید نِسب الخلایا في كل مرحلة من مراحل دورة الخلیّة.

.1 باستخدام علامات موضوعة ضمن برنامج التحلیل.

.2 باستخدام خوارزمیّة ستحاول ملائمة منحنیات غاوسي curves Gaussiaلكل مرحلة. وھذا متاح مع بعض برامج قیاس التدفق الخلوي وھو أكثر موضوعیّة من وضع العلامات بالعین.

أهم تطبيقات قياس التدفق الخلوي

تعرف على أشهر تطبيقات قياس التدفق الخلوي من خلال المخطط التالي:

أهم تطبيقات قياس التدفق الخلوي

أطلق العنان لعالم البيولوجي الممتع مع براكسيلابس

 

أطلق العنان لعالم البيولوجي الممتع : انغمس في بيئة التعلم الافتراضية التي توفرها براكسيلابس

تقدم براكسيلابس تجربة معامل الاحياء افتراضية شاملة توفر مجموعة من الفوائد للمعلمين والطلاب على حدٍ سواء. تتميز المعامل الافتراضية بمحاكاة ثلاثية الأبعاد تفاعلية وغامرة للغاية تحاكي المعامل الواقعية، مما يسمح للمستخدمين بالمشاركة في تجارب عملية دون أي مخاطر أو تكاليف عالية مرتبطة بالمختبرات التقليدية.

 تغطي عمليات المحاكاة لدينا مجموعة متنوعة من المواضيع في علم الأحياء ويمكن الوصول لها في اي وقت وفي اي مكان، مما يمكّن الطلاب من تعلم وفهم المفاهيم والتقنيات العلمية بطريقة ديناميكية وجذابة.

اعط لطلابك فرصة تجربة المعمل الافتراضي لقياس التدفق الخلوي من براكسيلابس لتطبيق خطوات تثبيت الخلية ونفاذيتها بشكل احترافي مع توفير التكاليف الباهظة لمعدات التدفق الخلوي في المعمل الحقيقي  .. احجز ديمو الآن

 

عن نورهان عصام

شاهد أيضاً

استكشاف تجربة في المختبر الافتراضي قوة الأحماض والقواعد

استكشاف تجربة في المختبر الافتراضي قوة الأحماض والقواعد

تلعب الأحماض والقواعد دورًا حيويًا في عدد كبير جدا من العمليات المختلفة، بدءًا من استخدامها …