Qu’est-ce qu’un cytomètres de flux ?
Un cytomètre de flux est un appareil permettant d’effectuer une méthode de mesure appelée “cytométrie en flux”.
Cette méthode consiste à envoyer un faisceau laser sur les cellules d’un échantillon liquide fluidifié afin de détecter la lumière diffusée et la fluorescence émises par les cellules. Elle permet également de mesurer des caractéristiques telles que la taille et le nombre des cellules, ainsi que les antigènes intracellulaires et de surface.
Les cytomètres de flux présentent des avantages par rapport aux microscopes à fluorescence, tels que la possibilité de quantifier simultanément plusieurs éléments de mesure et une vitesse d’analyse élevée. En revanche, ils ne sont pas adaptés à l’observation des caractéristiques morphologiques des cellules.
Utilisations des cytomètres de flux
Les cytomètres de flux sont largement utilisés dans la recherche biologique et médicale impliquant des cellules, ainsi que dans les tests et traitements cliniques. Les types de cellules pouvant être mesurés varient. Les cellules leucémiques du sang périphérique, par exemple, sont analysées à des fins de diagnostic de la maladie, tout comme les cellules animales et végétales cultivées à des fins de caractérisation, ainsi que les cellules rares telles que les cellules souches adultes et celles initiatrices de tumeurs.
D’autres types de cellules peuvent être mesurés, notamment les micro-organismes, les organismes marins tels que le plancton, le sperme, la levure et les billes de latex.
Principe des cytomètres de flux
Les cytomètres de flux sont principalement composés de trois éléments : le système d’écoulement, le système optique et électrique. Le premier a pour fonction d’aspirer l’échantillon et de le faire passer dans la cellule d’écoulement. Un faisceau laser est ensuite appliqué à la cellule d’écoulement à partir du système optique, qui se compose d’une source lumineuse, d’une lentille, d’un filtre et d’un détecteur qui génère un photocourant.
L’émission de fluorescence des cellules est ensuite détectée et analysée par le système électrique. Le système d’écoulement se compose de tubes, de vannes et de pompes. Les cellules marquées par fluorescence en suspension dans l’échantillon sont alignées par celui-ci pour l’analyse.
Lorsque la lumière laser traverse la partie de la cellule appelée “point d’interrogation”, la lumière est diffusée et, en même temps, la fluorescence est émise par l’excitation du colorant fluorescent lié à la cellule. Cette lumière et fluorescence sont détectées comme un signal par le détecteur. Il existe deux types de lumière diffusée : ceux vers l’avant (FS) et ceux qui sont diffusés latéralement (SS).
Différents détecteurs sont utilisés pour détecter ces derniers. Les FS reflétent la taille des cellules et les SS la structure intracellulaire. Les signaux détectés sont ainsi convertis en données dans un système électronique, qui peuvent ensuite être interprétées par un logiciel.
Autres informations sur les cytomètres de flux
1. Analyseurs et trieurs de cellules
Les cytomètres de flux peuvent être divisés en deux types : les analyseurs et les trieurs de cellules. Les premiers sont des instruments destinés à l’analyse des cellules. Les cellules de la solution d’échantillonnage, qui est entourée d’un liquide de gaine, sont alignées une à une par celles d’écoulement, puis passent à travers l’unité de détection. Un laser est ensuite irradié et les cellules sont analysées en détectant la diffusion de la lumière et l’émission de fluorescence.
Les analyseurs de cellules se caractérisent par leur simplicité et leur facilité d’utilisation, l’accent étant mis sur l’analyse. Outre ce type d’analyse, les trieurs cellulaires peuvent également fractionner les cellules d’intérêt. La structure, la taille et la proportion de ces dernières peuvent être analysées et leur distribution peut ainsi être examinée ainsi qu’aliquotée à grande vitesse.
Les cellules cibles à aliquoter sont chargées positivement ou négativement, puis forment des gouttelettes. Seules les gouttelettes de celles qui ont été chargées sont recueillies dans des tubes à essai ou des microtubes à l’aide d’une plaque polarisante. Une tension est appliquée à cette dernière afin de modifier la direction du mouvement. Les trieurs de cellules sont plus complexes et nécessitent plus de compétences que les analyseurs.
2. Anticorps pour la cytomètres de flux
Deux types d’anticorps détectant les cellules sont utilisés en cytométrie de flux : les anticorps polyclonaux et monoclonaux. Les anticorps polyclonaux sont purifiés à partir de sérums collectés après avoir immunisé des animaux avec un antigène. Il s’agit de mélanges d’anticorps qui reconnaissent et se lient à plusieurs épitopes (sites de liaison des anticorps).
Pour produire des anticorps monoclonaux, les animaux sont immunisés avec des antigènes, puis les cellules B contenant les anticorps sont fusionnées avec des myélomes (cellules cancéreuses). Les hybridomes qui en résultent sécrètent des anticorps monoclonaux. Ces derniers ne reconnaissent qu’un seul épitope.
La plupart des anticorps utilisés en cytométrie de flux sont des anticorps monoclonaux, car ils améliorent la précision de l’expérience et la spécificité de la détection de la substance cible (antigène).