Hmotnostná cytometria

**Hmotnostná [[cytometria]]** (mass cytometry, inak aj CyTOF – Cytometry by Time-Of-Flight) je technikou hmotnostnej spektrometrie slúžiacej k charakterizácii jednotlivých buniek vo forme multiparametrických dát. K získavaniu informácii o jednotlivých bunkách slúži princíp time-of-flight (čas letu) hmotnostnej spektrometrie s indukčne viazanou plazmou (ICP-MS – inductively coupled plasma mass spectrometer). V posledných rokoch našla mnoho uplatnení najmä ako náhrada prietokovej cytometrie pri multiparametrickej single-cell analýze (analýza jednotlivých buniek) pri veľkom počte sledovaných vlastností.

## Princíp metódy
Meraná vzorka je označená protilátkami proti hľadanej štruktúre značenými čistými stabilnými izotopmi ťažkých kovov prechodných prvkov (asi 100 atómov/protilátku) Po injekcii buniek do prístroja sú bunky unášané prúdom argónu do plazmy, kde sú častice vaporizované, atomizované a ionizované. Ľahšie ióny (<100 Da) sú unášané argónom mimo detekčnú oblasť, ióny ťažkých kovov sú zamerané do plošného zväzku v akcelerátore. Z akcelerátoru sú impulzom vyslané k detektoru. Ľahšie ióny letia rýchlejšie a dopadajú na detektor skôr ako ťažšie ióny, čo je princípom rozlíšenia a detekcie.

## Spracovanie dát
Súčasťou hmotnostného cytometra je softvér konvertujúci namerané dáta do štandardného cytometrického formátu (FCS). Následne môžu byť dáta spracované klasickými softvérmi pre prietokovú cytometriu, rovnako i novo tvorenými samostatnými softvérmi pre hmotnostnú cytometriu s novými funkciami a nesupervizovanou analýzou.

## Použitie
V súčasnosti nachádza hmotnostná cytometria najväčšie uplatnenie v imunológii a onkológii, aj vďaka možnosti tzv. barcodingu buniek (označenie buniek „čiarovým kódom“). Ďalšou výhodou umožňujúcou uplatnenie v onkológii je aj možná analýza tkaniva (napríklad tkanivého rezu). Uskutočniteľné sú aj epigenetické analýzy a meranie proteínov i nukleových kyselín (proteómu i transkriptómu) v rámci jednej bunky. Ďalším možným využitím hmotnostnej cytometrie je štúdium obnovy funkcie kostnej drene po jej transplantácii. V neposlednom rade sa hmotnostná cytometria používa aj na vývoj nových liečiv.

## Porovnanie s prietokovou cytometriou

### Výhody
Medzi jednoznačnú výhodu hmotnostnej cytometrie oproti prietokovej cytometrii patrí možnosť merania vyššieho počtu parametrov, nakoľko odpadá problém spektrálneho prekryvu fluoroforov a s tým aj následná nepotrebnosť kompenzácie. V súčasnosti je možné merať približne 40 – 50 parametrov, v budúcnosti je možné rozšírenie až na asi 100 parametrov. Ďalšou výhodou hmotnostnej cytometrie je aj možnosť absolútnej kvantifikácie daného parametru.

### Nevýhody
Jednou z nevýhod hmotnostnej cytometrie je nemožnosť sortingu (keďže bunky sú počas analýzy zničené). Oproti prietokovej cytometrii je stále najväčšou nevýhodou rádovo nižšia rýchlosť hmotnostnej cytometrie, a s tým súvisiaca aj maximálna veľkosť vzorky. Taktiež má hmotnostná cytometria v súčasnosti o niečo nižšiu senzitivitu a vyššiu stratu buniek pred meraním. Problémom môže byť aj neúplná čistota izotopov, ktorá sa väčšinou pohybuje do 1% prímesí. Nevýhodou môže byť aj v súčasnosti stále vysoká cena prístroja a s tým súvisiaca nižšia dostupnosť.

## Referencie

Kategória:Analytická chémia
Kategória:Cytológia
Kategória:Hmotnostná spektrometria