باوجود قدرت و دقت بالالی فلوسایتومتری و کاربردهای گسترده آن در زمینه تشخیص، درمان، پروگن.ز بیماری، اثربخشی دارو و واکسن تا ذرات نانومتر و بررسی کیفیت آب در حوزه اقیانوس شناسی و تحقیقات جانوری و گیاهی روز به روز بر کاربردهای این تکنیک افزوده می‌شود و به سرعت به پیشرفت خود ادامه می‌دهد و کاربردهای جدیدی در سراسر علوم زیستی پیدا می‌کند. برخی از هیجان انگیزترین و جدیدترین تحولات آن عبارتند از:
1. پیشرفت های مداوم در دستگاه دقیق و قابلیت‌ها
ابعاد بالاتر : فلوسایتومترهای جدید (فول اسپکتروم) می‌توانند تا 50 پارامتر را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کنند و امکان تجزیه و تحلیل فوق العاده چند بعدی سلول‌های منفرد را فراهم کنند. که به تازگی در آبان ماه 1402 رکورد 50 مارکر خوانش همزمان زده شد!
افزایش توان عملیاتی : برخی از ابزارها اکنون می توانند تا 100000 سلول در ثانیه را خوانش کنند و پنل‌های پیچیده تر را امکان پذیر می‌کنند.
– حساسیت : بهبود مستمر در لیزرها، اپتیک‌ها و آشکارسازها مرزهای حساسیت را جابجا می کند و امکان تشخیص سیگنال‌های ضعیف‌تر (Dim) را فراهم می‌کند.
2. تکنیک های نوظهور
سیتومتری جرمی : این فناوری جدید از برچسب‌های یونی فلزات سنگین به جای فلوروفورها استفاده می‌کند که از محدودیت های همپوشانی طیفی فلورسانس جلوگیری می‌کند و امکان تجزیه و تحلیل بیش از 40 پارامتر را فراهم می‌کند.
فلوسایتومتری فول اسپکتروم: الگوریتم‌های ویژه تجزیه طیف‌های نشر فلورسانس را به منابع مجزا امکان‌پذیر می‌کنند و تعداد پارامترهای قابل خوانش را افزایش می‌دهند.
3. کاربردها در حوزه های کلیدی بالینی، تحقیقاتی و صنعتی
– فلوسایتومتری در ایمونولوژی : فلوسایتومتری برای تجزیه و تحلیل با ابعاد بالا زیر مجموعه‌های سلول ایمنی و عملکرد حیاتی است. از آن برای کشف جنبه های جدید ایمونولوژی تغییرات سلول‌ها و …استفاده می‌شود.
– فلوسایتومتری در تحقیقات سرطان : فلوسایتومتری به تشخیص، پیش آگهی و نظارت بر بدخیمی‌های خونی و تومورهای جامد از طریق تکنیک هایی مانند تجزیه و تحلیل سلول های تومور در گردش کمک می‌کند.
– فلوسایتومتری در علوم اعصاب : محققان در حال استفاده از فلوسایتومتری برای مطالعه جمعیت های سلولی پیچیده در مغز و سیستم عصبی هستند.
– فلوسایتومتری در کشف دارو : فلوسایتومتری غربالگری و آزمایش دارو و واکسن‌ها را با امکان تجزیه و تحلیل با توان بالای اثرات ترکیب بر روی سلول‌ها سرعت می بخشد.
– فلوسایتومتری به ابزاری ضروری در تحقیقات زیست پزشکی، تشخیص بالینی و توسعه دارو در چند دهه گذشته تبدیل شده است. توانایی آن در تجزیه و تحلیل سریع هزاران سلول در ثانیه با تجزیه و تحلیل دقیق و چند پارامتری خواص سلولی باعث نوآوری ها و پیشرفت های عمده در سراسر علوم زیستی شده است.
در تحقیقات زیست پزشکی، فلوسایتومتری معمولاً توسط ایمونولوژیست‌ها، زیست‌شناسان سرطان، دانشمندان علوم اعصاب و محققان سلول‌های بنیادی استفاده می‌شود تا به طور عمیق جمعیت‌های سلولی را مشخص و مشخص کنند. محققان می‌توانند سلول‌ها را با آنتی‌بادی‌های فلورسنت یا رنگ‌هایی که به پروتئین‌ها یا بیومارکرهای خاص متصل می‌شوند، برچسب‌گذاری کنند. این به آنها اجازه می دهد تا انواع سلول های متمایز را در نمونه های ناهمگن شناسایی کنند، مسیرهای سیگنال دهی سلولی را تجزیه و تحلیل کنند، و دودمان رشدی را درک کنند. فلوسایتومترهای با کارایی بالا امکان تجزیه و تحلیل تک سلولی در مقیاس بزرگ را به ترتیب میلیون‌ها سلول برای پشتیبانی از تحقیقات در زمینه ژنومیک، رونویسی و سایر تکنیک‌های omics فراهم می‌کنند.
در تشخیص بالینی، فلوسایتومتری برای تشخیص قطعی اختلالات سلامت، به ویژه سرطان‌های خون بسیار ارزشمند است. پزشکان می‌توانند از آن برای تعیین کمیت جمعیت سلول‌های خون، تشخیص بی‌نظمی‌ها و تشخیص بیماری‌هایی ، HIV و نقص‌های ایمنی و خودایمنی استفاده کنند. همچنین به آزمایش سازگاری پیوند اعضا کمک می‌کند. حساسیت فلوسایتومتری چند رنگ آن را به یک استاندارد طلایی در آزمایشگاه های پاتولوژی برای بدخیمی های خونی و پایش ایدز تبدیل کرده است.
-در صنعت داروسازی، فلوسایتومتری کشف و توسعه دارو را در هر مرحله سرعت می بخشد. این به غربالگری سمیت و اثربخشی دارو (Efficacy)در مراحل اولیه استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی کمک می‌کند. بعداً با ارائه داده‌های فارماکودینامیک و فارماکوکینتیک در مورد ترکیبات دارویی جدید، آزمایش‌های بالینی و نظارت درمانی را تسهیل می‌کند. فلوسایتومتری به نوآوری بیودارویی ادامه خواهد داد، زیرا این شرکت ها از داده های با محتوای بالا استفاده می کنند.
به طور کلی، فلوسایتومتری تجزیه و تحلیل سلولی عمیق را امکان پذیر می‌کند که پیشرفت در زمینه‌های مختلف زیست پزشکی و مراقبت های بهداشتی را تقویت می کند. تطبیق پذیری و دقت آن، آن را به عنوان یک ابزار زیست تحلیلی ضروری قرار می دهد که اکتشافات جدید در علوم زیستی را امکان پذیر می کند.
همانطور که ابزار دقیق، معرف ها و ابزارهای تجزیه و تحلیل داده ها بهبود می یابند، فلوسایتومتری به یافتن جایگاه های جدید و پیش بردن مرزهای تحقیقات زیست پزشکی ادامه خواهد داد. با تکامل این فناوری و توانمندسازی دانشمندان در بسیاری از رشته ها، زمان های هیجان انگیزی در راه است.
کاربردهای رایج:
4. نوآوران فعلی
– در قرن بیست و یکم، بسیاری از محققان فلوسایتومتری را با بهبود اجزایی مانند لیزر، اپتیک و الگوریتم های نرم افزاری پیشرفته کرده اند. کار آنها برای گسترش کاربردها و عملکرد فلوسایتومترها ادامه دارد.
روحیه نوآورانه این دانشمندان و مهندسان، فلوسایتومتری را به فناوری همه کاره و پرقدرت تبدیل کرد که امروزه به طور گسترده استفاده می شود. کار مشترک و بین رشته ای آنها در طول چندین دهه برای تکامل فلوسایتومتری ضروری بوده است.
در نگاه کلی فلوسایتومتری از آغاز اولیه خود در دهه های 1940 و 1950 مسیر طولانی را پیموده است. آنچه که به عنوان تکنیک‌های شمارش و اندازه سلول شروع شد، به روشی پیچیده برای آنالیز تک سلولی بسیار چندپارامتری تبدیل شد. در بیش از 60 سال گذشته، نوآوری‌های کلیدی مانند تشخیص مبتنی بر فلورسانس، مرتب‌سازی سلولی، و سیستم‌های با توان بالا، محققان را قادر ساخته تا پیچیدگی‌های عملکرد سلولی را با وضوح بالا تشریح کنند. امروزه، فلوسایتومتری یک فناوری اصلی در تشخیص بالینی، تحقیقات زیست پزشکی و کشف دارو است. تطبیق پذیری آن همچنان به ایجاد کاربردهای جدید در زمینه های نوظهور مانند ایمونولوژی، علوم اعصاب و ژنومیک ادامه می دهد.
با نگاهی به آینده ، فلوسایتومتری احتمالاً به ادغام با تکنیک های جدید برای کاوش دینامیک سلولی، به ویژه در سطح مولکولی ادامه خواهد داد. به عنوان مثال، همراه شدن فلوسایتومتری با طیف سنجی جرمی، که به عنوان سیتومتری جرمی یا CyTOF شناخته می شود، امکان کمی‌سازی همزمان ده‌ها پروتئین سلولی را فراهم می کند. ترکیب توالی یابی همچنین می تواند کاربرد فلوسایتومتری را برای نقشه برداری الگوهای بیان ژن افزایش دهد. پیشرفت‌ها در میکروفلوئیدیک‌ها ممکن است در نهایت فلوسایتومترها را قادر به تجزیه و تحلیل نمونه‌های نادر با حجم‌های دقیقه کنند. همانطور که امکانات ما برای بررسی زیست شناسی گسترش می یابد، فلوسایتومتری آماده است تا یک پلتفرم ضروری برای جمع آوری بینش در سلول ها فعالیت کند. از تحقیقات پایه تا تشخیص و درمان و پیشگیری ، فلوسایتومتری در پیشبرد درک علمی و بهبود سلامت انسان بسیار مهم بوده و خواهد بود.