Fluorescence activated cell sorting(FACS)은 혼합 집단으로부터 특정 세포 유형을 분리하는 데 사용될 수 있는 기술이다. FACS는 형광 염료로 세포를 분류하고 형광 강도에 따라 분류할 수 있다는 원리를 기반으로 한다. FACS는 세포가 레이저 빔을 통과할 때 형광을 측정할 수 있는 기계인 플로우 사이토미터를 사용하여 수행된다.

FACS의 주요 이점은 세포 분리, 세포 라벨링, 세포 분석이다. 셀 분리는 FACS의 가장 일반적인 응용 프로그램으로 셀 크기, 모양 및 표면 마커를 포함한 다양한 매개 변수를 기반으로 수행됩니다. 일반적으로 사용되는 표면 마커는 CD45(백혈구 마커), CD14(단구 마커), HLA-DR(T세포 마커)와 같은 CD 마커를 포함한다.

세포 라벨링은 FACS를 사용하여 수행되는 또 다른 일반적인 과정이다. 세포는 특정 단백질 또는 DNA 서열에 결합하는 형광 염료로 분류될 수 있다. 이를 통해 특정 단백질 또는 DNA 서열을 검출하고 정량화할 수 있다. 세포 분석은 FACS의 마지막 장점이다. 세포는 크기, 모양, 형광 강도 및 기타 매개변수에 대해 분석할 수 있다. 이것은 세포 집단의 특성화를 가능하게 한다.

FACS는 원심분리 및 여과와 같은 전통적인 세포 분리 기술에 비해 많은 이점을 제공한다. FACS는 이러한 방법보다 훨씬 빠르고 종종 몇 분 안에 완료될 수 있다. 둘째, FACS는 다른 방법을 사용하여 분리하기 어려운 세포를 정제하는데 사용될 수 있다. 마지막으로, FACS는 세포를 여러 그룹으로 분류하는 데 사용될 수 있으며, 세포 집단에 대한 보다 상세한 분석을 가능하게 한다.

Fluorescent activated cell sorting는 복잡한 절차이며 훈련된 인력과 전문 장비가 필요합니다.

1. FACS 분류의 첫 번째 단계는 형광 염료로 세포에 라벨을 붙이는 것이다. 형광 염료는 일반적으로 특정 세포 표면 마커에 결합하는 항체에 부착된다. 세포는 일상적으로 PE 또는 FITC 결합 항체로 라벨링된다. FITC는 청색광에 의해 들뜬 녹색 형광 염료이고 PE는 녹색광에 의해 들뜬 적색 형광 염료이다. 세포는 형광 염료로 30-60분 동안 배양된다.

2. 배양 후에는 완충액을 이용하여 세포를 세척하고 희석한다. 세포 분류 완충제는 분류 과정 동안 세포를 건강하게 유지하는 것을 돕는 소금, 단백질, 그리고 다른 분자들을 포함한다. 세포는 결합되지 않은 염료를 제거하기 위해 인산염 완충 식염수(phosphate buffered saline- PBS)에 다시 매달린다.

3. 다음 단계는 표시된 세포를 유동 (Flow Cytometry) 세포계를 통해 통과시키는 것이다. 플로우 사이토미터는 형광 염료를 들뜨게 하기 위해 레이저를 사용하고 염료의 형광 강도를 측정하기 위해 검출기를 사용한다. 형광 강도에 기초하여, 유동 세포계는 세포를 다른 그룹으로 분류한다.

4. 세포들은 형광 강도와 크기에 따라 그룹으로 분류된다. 가장 일반적인 정렬 방법은 전방 산란( Forward Scatter - FSC) 및 측면 산란(Side Scatter - SSC)이라고 합니다. FSC 채널은 크기에 따라 셀을 정렬하며, 큰 셀은 높은 FSC 채널로 정렬되고 작은 셀은 낮은 FSC 채널로 정렬됩니다. SSC 채널은 더 세분화된 셀이 높은 SSC 채널로 정렬되고 덜 세분화된 셀이 낮은 SSC 채널로 정렬되는 등 그 세분화된 셀을 기준으로 셀을 정렬한다.

5. 분류 후, 세포군은 추가 분석을 위해 튜브 또는 플레이트에 모아진다. 세포 순도는 현미경 또는 유동 세포 측정 (flow cytometry). 을 사용하여 확인할 수 있다 순도는 원하는 그룹의 셀 수를 총 셀 정렬 수로 나누어 계산할 수 있습니다.

FACS는 생물 의학 연구에 많은 응용을 하는 강력한 도구이다. 암 연구, 면역학 연구, 줄기세포 연구, 발달생물학 연구는 FACS 분류를 사용하여 특정 세포 유형을 혼합 집단으로부터 분리할 수 있는 모든 분야이다. FACS는 또한 다양한 하위 유형의 셀을 식별하는 데 유용한 도구이다.

ACS는 암세포를 혼합된 세포 집단으로부터 분리하는데 사용될 수 있다. FACS는 또한 여러 개의 염료로 암세포에 라벨을 붙이는 데 사용될 수 있으며, 여러 개의 세포 표면 마커를 검출할 수 있다. 이것은 다른 종류의 암세포를 식별할 수 있기 때문에 중요하다. FACS는 또한 특정 암 유형의 연구를 허용하면서 암세포를 건강한 세포로부터 분리하는 데 사용될 수 있다.

FACS는 면역 체계를 연구하는 데 사용될 수 있다. T세포와 B세포와 같은 특정 유형의 면역세포를 혼합 집단으로부터 분리하는 데 사용될 수 있다. FACS는 표면 마커를 기준으로 면역 세포를 정렬하는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 특정 질병 과정에 관여하는 특정 면역 세포 유형을 분리할 수 있기 때문에 중요하다.

FACS는 혼합 모집단에서 특정 줄기세포 유형을 분리하는 데 사용될 수 있다. 줄기세포는 형광 염료로 분류되고 형광 강도에 따라 분류될 수 있다. 이것은 연구자들이 줄기세포의 특성을 연구하고 질병에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있게 해주기 때문에 중요하다.

발달생물학은 생물이 수정에서 성인이 될 때까지 어떻게 발달하는지 연구하는 학문이다. 형광 활성 세포 정렬은 배아 세포를 표면 마커를 기준으로 정렬하는 데 사용할 수 있는 강력한 도구입니다. 이것은 특정 발달 단계에 관여하는 특정 배아 세포 유형을 분리할 수 있기 때문에 중요하다.

결론적으로 FACS는 연구 및 임상 환경 모두에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있다. FACS는 암 환자로부터 종양을 조절하는 림프구 과 같은 희귀한 세포 유형을 분리하는 데 종종 사용된다. 병원에서 FACS는 백혈병과 림프종과 같은 혈액 질환을 진단하고 치료하는 데 사용된다.