フローサイトメトリーとFACSの主な違いは、フローサイトメトリーでは、生きた細胞を含む不均一な流体混合物から多くのパラメータに関するデータを迅速、正確、かつシンプルに収集することができることです。
しかし、FACS（fluorescence-activated cell sorting）はフローサイトメトリーから派生したもので、異種混合細胞を異なる集団に物理的に仕分けすることができる。
さらに、フローサイトメトリーは細胞の光散乱特性の違いを利用してデータを収集するが、FACSは蛍光色素でタグ付けされた特異性の高い抗体を用いて細胞の種類を区別するものです。
さらに、フローサイトメトリーはセンサーでデータを取得するが、FACSは電磁石で試料を仕分ける。
つまり、フローサイトメトリーとFACSは、不均一な混合物中の細胞のプロファイリングに用いられる分析的細胞生物学の2つの技術です。
一般に、フローサイトメトリーは、混合集団中の細胞を選別するFACSのさらなる解析技術として、細胞の解析とタンパク質の発現を測定する。
主な対象分野
- フローサイトメトリーとは
– 定義、プロセス、重要性 - FACSとは
– 定義、プロセス、重要性 - フローサイトメトリーとFACSの類似点とは
– 共通点の概要 - フローサイトメトリーとFACSの違いとは
– 主な違いの比較
キーワード
フローサイトメトリーとは
フローサイトメトリーとは、細胞生物学の分析手法の一つで、不均一な混合物中の生きた細胞の様々なパラメータを測定することができる。
1953年にWallace H. Coulterによってインピーダンスベースのフローサイトメトリー装置が発明されたのが最初とされている。
通常、フローサイトメトリーで測定されるパラメータは以下の通りです。
- 細胞の計数
- 細胞の特性および機能の決定
- 微生物の検出
- バイオマーカーの検出
- タンパク質工学的検出
- 血液がん等の健康障害の診断
プロセス
フローサイトメーターは、数種類の細胞を液体に懸濁させ、その中を流れるようにしたものです。
その中で、細胞は理想的には1細胞ずつレーザービームを通過して流れます。
ここで、細胞種は、細胞種に特有の差分光散乱特性を示す。
典型的には、タンパク質、核酸含有量、細胞内成分、細胞表面成分の発現の差に起因するものと思われる。
図1：フローサイトメトリー
分析
また、フローサイトメトリーでは、さまざまな光散乱パターンや蛍光発光パターンが細胞種の解析に関与しています。
前方散乱光、側方散乱光、蛍光発光、マルチパラメトリック解析などです。
このうち、前方散乱光は、細胞から屈折して、元々通っていた経路をたどる。
また、細胞の大きさを検出するのに役立ちます。
一方、側方散乱光は、細胞から元の光路から外れた方向に屈折する光です。
したがって、さまざまな種類の細胞の粒状性や複雑さを判断することができます。
さらに、適合する波長のレーザーで励起した後、細胞の蛍光分子は蛍光を発し、細胞の異なる構造の識別を助ける。
さらに、蛍光色素や蛍光標識抗体も、細胞の特定の構造を標識するために使用することができる。
さらに、白血球の集団から前方散乱光と側方散乱光をプロットし、顆粒球とリンパ球の特定に役立てることができます。
FACSとは？
FACS（Fluorescence-activated Cell Sorting）とは、フローサイトメトリーの改良型です。
FACSの最大の特徴は、不均一な混合物中の各細胞タイプを物理的に分離できることである。
このため、この技術では、蛍光標識された標的特異的な抗体を用いて、混合物中の特定の細胞タイプを識別する。
したがって、FACSは異種細胞混合物をさらに2つの細胞タイプに分離する。
なお、FACSはレン・ハーゼンバーグが最初に発明し、その後、その画期的な業績により2006年に京都賞を受賞している。
図2：FACSの概念図
重要性
また、セルソーティングの重要性のひとつは、細胞を表現型ごとに分離することである。
そのため、その表現型に特異的な核酸含有量、タンパク質発現量、代謝含有量を解析することができる。
また、幹細胞やCRISPR細胞株の作製において、健康で表現型が特定された細胞のコロニー作製に役立つ。
プロセス
通常、FACSでは、サンプルは振動するノズルを通って流れ、その流れは理想的には1つの細胞を含む液滴になるように乱される。
次に、これらの液滴は電荷リングを通過し、電荷に基づいて物理的に細胞の種類を選別する。
フローサイトメトリーとFACSの類似点
- フローサイトメトリーとFACSは、分析的細胞生物学の2つの技術です。
- 一般的には、蛍光などの性質を利用して、不均一な混合物から異なる種類の細胞を検出する。
- 一般的には、蛍光などの性質を利用して、異種混合物中の異なる細胞を検出する。
- また、両手法とも前方散乱、側方散乱、蛍光のデータを収集する。
- また、どちらの手法も分子生物学、遺伝学、免疫学、病理学、医学の分野で応用されています。
フローサイトメトリーとFACSの違いについて
定義
フローサイトメトリーとは、細胞や染色体などの細胞分画がレーザー光の中を細い流れで通過する際に、光を吸収したり蛍光を発する性質を利用して生体物質を分析することである。
FACS（Fluorescence-activated Cell Sorting）とは、フローサイトメトリーの一種で、異種混合の生体細胞を、各細胞の光散乱・蛍光特性に基づいて1細胞ずつ2つ以上の容器に仕分けする方法であり、特殊なものである。
対応
フローサイトメトリーは細胞生物学の分析技術であり、FACSはフローサイトメトリーの特殊なタイプです。
結果
フローサイトメトリーはFACSの後に行われるが、FACSは不均一な細胞混合物を分析する最初のステップです。
意義
フローサイトメトリーでは、FACSのさらなる解析技術として、細胞の解析とタンパク質の発現を測定する。
一方、FACSは、混合集団の中から細胞を選別するものです。
機能
フローサイトメトリーでは、細胞の数、大きさ、核酸含有量など細胞の特性を測定し、FACSでは、不均一な混合物から細胞を部分集団に分離する。
サンプリング方式
フローサイトメトリーでは、細胞の光散乱特性の違いを利用してデータを収集するが、FACSでは、蛍光色素でタグ付けした特異性の高い抗体を用いて、細胞の種類を区別する。
分析方法
フローサイトメトリーではセンサーでデータを取得しますが、FACSでは電磁石でサンプルを選別します。
結論
要約すると、フローサイトメトリーは、不均一な混合物中の細胞の特性を決定するための分析的細胞生物学的手法です。
したがって、細胞の数、サイズ、および核酸含有量などを決定するのに役立ちます。
また、混合物中の各細胞種に固有の細胞の微分光散乱特性を利用する。
一方、FACSはフローサイトメトリーの一種で、不均一な混合物中の細胞を2種類以上に分類することができる。
また、蛍光標識抗体を用いて、異なる細胞種の成分を特異的に同定することができる。
したがって、FACSは、タンパク質発現アッセイにおいてフローサイトメトリーに続く最初の分析技術です。
したがって、フローサイトメトリーとFACSの主な違いは、細胞の分化と機能に関する方法です。
