细胞的分离是指根据细胞所具有的特性把某种特定的细胞亚群从混合的细胞样品中分离出来的一种技术,它是对某一特定细胞进行生化分析和功能分析的前提和基础。
一、基于生化亲和力的细胞分选技术
单克隆抗体的特异性和多样性使利用不同抗体的合理组合分离不同类型的细胞成为可能。目前,抗体介导的细胞分离技术主要有抗体/补体介导的细胞溶解法,流式细胞仪细胞分选法,平面黏附分离法,免疫磁珠分离法等。
1、免疫磁珠分选法
免疫磁珠分选法分离细胞是基于细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合的原理。在外加磁场中,通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中,无该种表面抗原的细胞由于不能与连接着磁珠的特异性单抗结合而没有磁性,不在磁场中停留,从而使细胞得以分离。
3、流式细胞分选术
利用一个或数个荧光基团标记的抗体与细胞孵育以进行标记,标记好的细胞悬液放入样品管中,被高压压入流动室内。流动室内充满鞘液,在鞘液的包裹和推动下,细胞被排成单列,以一定速度从流动室喷口喷出。在流动室的喷口上配有一个超高频的压电晶体,充电后振动,使喷出的液流断裂为均匀的液滴,待测细胞就分散在这些液滴之中。
将这些液滴充以正、负不同的电荷,当液滴流经过带有几千伏的偏转板时,在高压电场的作用下偏转,落入各自的收集容器中,没有充电的液滴落入中间的废液容器,从而实现细胞的分离。
二、基于细胞不同黏附特性的分选技术
黏附于某些固相物质如玻璃或塑料的表面,是某些类型细胞的基本生物学特性之一,但另一些细胞却缺乏这种能力,或某些细胞的黏附能力强、黏附作用快,而另一些细胞黏附能力弱或黏附作用慢。
根据这些差异,可以分离或消除某些类型的细胞。这种将黏附较快的细胞与黏附较慢(或无黏附能力)的细胞分开并分别收集的处理过程就称为差速黏附处理。
1、过滤法(细胞筛法)
2、离心技术
离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力,使样品中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,从而使某些颗粒得以浓缩或与其他颗粒分离。这里的悬浮颗粒可以是悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。
1)影响离心力的因素
影响离心力的因素有相对离心力、转速、离心半径R、离心时间等。(Fc) = m×r×ω²(m,质量;ω,角速度,等于2πrpm)。
离心力作用于微粒上,具有时间积累效应,对同一悬浮液可以在较低转速较长时间得到以较高转速较短时间条件下相同的分离效果。
由于某些待分离物质在长时间离心时容易失去生物活性,因此我们往往需要根据待分离物质的具体特点选择适合的转速和分离时间的组合。
①速度沉降
速度沉降是利用不同颗粒在梯度介质中的沉降系数的不同而分离,具有相同沉降系数的颗粒将处于同一梯度层。主要用于分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。
②等密度沉降
等密度沉降适用于分离密度不等的颗粒。细胞或细胞器在连续梯度的介质中经足够大离心力和足够长时间则沉降或漂浮到与自身密度相等的介质处,并停留在那里达到平衡,从而将不同密度的细胞或细胞器分离。等密度沉降通常在较高密度的介质中进行。
介质的最高密度应大于被分离组分的最大密度,而且介质的梯度要求较高的陡度,不能太平缓。再者,这种方法所需要的力场通常比速率沉降法大10-100倍,故往往需要高速或超速离心,离心时间也较长。
密度梯度离心常用的介质有蔗糖、氯化铯(CsCl)、聚蔗糖(Ficoll)、Ficoll-Paque(泛影酸钠)、聚乙烯吡咯烷酮包被的硅胶(Percoll)、碘化介质(如Nycodenz、metrizamide)等多种。
a.氯化铯
氯化铯是一种重金属盐、易溶于水,可形成1-1.9g/cm3的密度梯度。氯化铯溶液在离心后会自行形成并保持一个自上而下的连续密度梯度,其中顶部浓度较低,而底部浓度较高。
b.蔗糖
蔗糖因其价格低廉、溶解度高而被普遍采用,但高浓度蔗糖黏度大、渗透压高,不适于分离对渗透压敏感的细胞器。
c.Ficoll
Ficoll是蔗糖的多聚体,中性,平均分子量400000,当密度为1.2g/mL,未超出正常生理性渗透压,也不穿过生物膜,适于已知密度细胞的分离,如PBMC。
d.Percoll
Percoll是一种PVP涂层的硅胶颗粒介质,扩散常数低,所形成的梯度十分稳定,渗透压很低,粘性也很小,不穿透生物膜,对细胞无毒害。Percoll PLUS是共价偶联烷硅涂层硅胶介质,性质更加稳定;Percoll PLUS内毒素含量较低(<2EU/ml),可以用于临床研究,Percoll仅能用于科研。
3、细胞电泳
在一定PH值下细胞表面带有净的正或负电荷,能在外加电场的作用下发生泳动,这种现象称为细胞电泳。引起细胞电泳的电位值称为ξ电位,各种细胞或处于不同生理状态的同种细胞荷电量有所不同,故在一定的电场中的泳动速度不同。
在恒定的电场条件下,同种细胞的电泳速度相当稳定,因而可通过测定电泳速度来推算出细胞的ξ电位。ξ电位常因细胞生理状态和病理状态而异,因此在诊断疾病上有一定价值。此外由于不同类型的细胞在电场中的泳动速度不同,细胞电泳可用来分离不同种类的细胞,例如可把淋巴细胞与造血细胞分开。
[1]细胞分离技术-百度百科
[2]干细胞分离:密度梯度离心法、免疫磁珠分选法和流式细胞仪分离法-赛业广州生物
[3]Percoll 、Ficoll 深度详解,让你的细胞分离不再难-优宁维生物
[4]细胞分离纯化的几项常用技术_中科博生
[5]2.2生物大分子的提取、纯化、浓缩-转角无忧
[6]《细胞生物学实验指导》
[7]Ficoll密度梯度离心法分离PBMC
[8]『精美动画集锦』流式抗体标记、破膜、检测、分选-流式中文网
转自:分子庄园