Magnetisk aktiverad cellsortering

Magnetisk aktiverad cellsortering (MACS) är en metod för separation av olika cellpopulationer beroende på deras ytantigener ( CD-molekyler) uppfunnen av Miltenyi Biotec . Namnet MACS är ett registrerat varumärke som tillhör företaget.

Metoden utvecklades med Miltenyi Biotecs MACS-system, som använder superparamagnetiska nanopartiklar och kolonner. De superparamagnetiska nanopartiklarna är i storleksordningen 100 nm. De används för att tagga de riktade cellerna för att fånga dem inuti kolumnen. Kolonnen placeras mellan permanentmagneter så att när det magnetiska partikel-cellkomplexet passerar genom det, kan de taggade cellerna fångas in. Kolonnen består av stålull som ökar magnetfältsgradienten för att maximera separationseffektiviteten när kolonnen placeras mellan permanentmagneterna.

Magnetisk aktiverad cellsortering är en vanlig metod inom områden som immunologi, cancerforskning, neurovetenskap och stamcellsforskning. Miltenyi säljer mikropärlor som är magnetiska nanopartiklar konjugerade till antikroppar som kan användas för att rikta in sig på specifika celler.

Procedur

MACS-metoden gör att celler kan separeras genom att använda magnetiska nanopartiklar belagda med antikroppar mot ett visst ytantigen. Detta gör att cellerna som uttrycker detta antigen fäster vid de magnetiska nanopartiklarna. Efter inkubation av pärlorna och cellerna överförs lösningen till en kolonn i ett starkt magnetfält. I detta steg stannar cellerna som är fästa vid nanopartiklarna (som uttrycker antigenet) på kolonnen, medan andra celler (som inte uttrycker antigenet) flödar igenom. Med denna metod kan cellerna separeras positivt eller negativt med avseende på den eller de särskilda antigenerna.

Positivt och negativt urval

Med positiv selektion tvättas cellerna som uttrycker antigenet/antigenerna av intresse, som fäster till magnetkolonnen, ut till ett separat kärl, efter att kolonnen har avlägsnats från magnetfältet. Denna metod är användbar för isolering av en viss celltyp, till exempel CD4- lymfocyter .

Dessutom möjliggör den tidig upptäckt av spermier som initierar apoptos, även om de kan visa ett adekvat utseende och rörlighet. En magnetiskt märkt receptor som binder till annexin läggs till spermier. Inuti normala celler finns fosfatidylserinmolekyler inom cellmembranet mot cytoplasman. Icke desto mindre, i de celler som initierar den apoptotiska processen, är fosfatidylserin istället vänd mot cellmembranets yttre sida och binder till annexinkonjugatet. Därför kommer normala spermier att passera genom kolonnen utan att binda till den märkta receptorn. Å andra sidan kommer proapoptotiska spermier att förbli fångade, vilket visar sig som en spermieurvalsprocess tack vare den magnetiskt märkta antikroppen. Slutligen har denna teknik visat sin effektivitet, även om den fortfarande är begränsad.

Med negativ selektion är antikroppen som används mot ytantigen(er) som är kända för att finnas på celler som inte är av intresse. Efter administrering av lösningen av celler/magnetiska nanopartiklar på kolonnen binder cellerna som uttrycker dessa antigener till kolonnen och fraktionen som går igenom samlas upp, eftersom den nästan inte innehåller några celler med dessa oönskade antigener.

Ändringar

Magnetiska nanopartiklar konjugerade till en antikropp mot ett antigen av intresse är inte alltid tillgängliga, men det finns ett sätt att kringgå det. Eftersom fluorofor -konjugerade antikroppar är mycket vanligare är det möjligt att använda magnetiska nanopartiklar belagda med anti-fluorokromantikroppar. De inkuberas med de fluorescensmärkta antikropparna mot antigenet av intresse och kan således tjäna för cellseparation med avseende på antigenet.

Se även

• Flödescytometri
• Dynabeads

• S. Miltenyi, W. Muller, W. Weichel och A. Radbruch, "High Gradient Magnetic Cell Separation With MACS," Cytometry, vol. 11, nr. 2, s. 231–238, 1990.