آشنایی با دستگاه سیتو سانتریفیوژ

تاریخچه سیتوسانتریفیوژ

بررسی سلول ها در مایعات بدن از لحاظ تاریخی با استفاده از یک هموسیتومتر محفظه ای که برای شمارش سلول ها بصورت میکروسکوپی طراحی شده است انجام می شود این تکنیک به دلیل تمایز ضعیف بین انواع سلول ها را فقط می توان بعنوان تک هسته ای یا چند شکلی طبقه بندی کرد و تعداد کم سلول های موجود در مایعات غیرمتمرکز بدن محدود شد. علاوه بر این، این تکنیک یک رکورد دائمی از نمونه ایجاد نمی کند. در مقاله ای در سال 1996 واتسون پی اولین سیتوسانتریفیوژ را توصیف کرد و آن را "دستگاهی برای متمرکز کردن سلول ها در حالت تعلیق بروی یک لام میکروسکوپ" نامید. این دستگاه در دهه 1970 بصورت تجاری فروخته شد و در سال 1983 توسط شاندون به ثبت رسید. از سال 2012 برندهای متعددی از سیتوسانتریفیوژ در بازار وجود دارد.

اصل سیتوسانتریفیوژ چیست؟

اصل تمام تکنیک های سیتوسانتریفیوژ این است که سلول از مایع معلق چگال تر است و تحت نیروی اعمالی سلول حرکت بیشتری نسبت به مایع خواهد داشت. حرکت سلولی پس از عبور از محفظه نمونه اتفاق می افتد.

سیتوسانتریفیوژ چیست؟

سیتوسانتریفیوژ که گاهی به آن سیتواسپین یا سانتریفیوژ سیتولوژی نیز می‌گویند نوعی سانتریفیوژ آزمایشگاهی تخصصی است که برای متمرکز کردن سلول‌ها در نمونه‌های مایع بر روی یک لام میکروسکوپ استفاده می‌شود تا بتوان آنها را رنگ آمیزی و بررسی کرد. سیتوسانتریفیوژها در بخش های مختلف آزمایشگاه بالینی مانند سیتوپاتولوژی، هماتولوژی و میکروبیولوژی و همچنین در تحقیقات بیولوژیکی استفاده می شوند. این روش را می توان در انواع مختلفی از نمونه ها از جمله آسپیراسیون با سوزن ظریف، مایع مغزی نخاعی، مایع سروزی، سینوویال و ادرار استفاده کرد.

•    آزمایش سیتواسپین 
این آزمایش یک معاینه پاتولوژیست از یک لام خشک شده با رایت که روی یک سیتوسپین تهیه شده است، می باشد. 

•    سیتواسپین و عملکرد آن 
یک سیتوسپین با استفاده از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی، تغلیظ و رسوب تک لایه ای از سلولها از یک سوسپانسیون سلولی رقیق بروی یک ناحیه دایره ای روی یک اسلاید به دست می آید. هدف این است که سلول ها را دست نخورده نگه داریم تا بتوان مورفولوژی سلول ها را بررسی کرد.

•    ابزار سیتواسپین 
سانتریفیوژ سیتواسپین یک ابزار ویژه است که برای قراردادن سلول ها بطور یکنواخت روی یک لام شیشه ای طراحی شده است. هنگامی که ابزار به درستی استفاده می شود با استفاده از نیروی گریز از مرکز یک رسوب سلولی تک لایه در یک منطقه مشخص از لام ایجاد می‌کند.

نحوه عملکرد سیتوسانتریفیوژ:

برای تهیه اسمیر سیتوسانتریفیوژ یک مجموعه قیف به جلوی لام میکروسکوپ متصل می شود. سطح مجموعه قیف که با لام در تماس است با کاغذ صافی پوشانده شده است تا مایع اضافی را جذب کند. چند قطره مایع در قیف ریخته می شود. مجموعه در سیتوسانتریفیوژ قرار می گیرد که با نیروی کم (600-800 xg) برای حفظ ساختار سلولی عمل می کند. نیروی گریز از مرکز سیال را از دهانه قیف هل می دهد و سلول ها را در ناحیه کوچکی از لام متمرکز می کند. فرآیند سانتریفیوژ سلول ها را حدود 20 برابر متمرکز می کند و یک تک لایه ضخیم یک سلول ایجاد می کند که امکان ارزیابی مورفولوژی سلولی را فراهم می کند سپس لام را می توان ثابت و لکه دار کرد.

کاربرد سیتوسانتریفیوژ:

برخی از کاربردهای سیتوسانتریفیوژها عبارتند از : 
•    انجام شمارش سلولی افتراقی در مایعات بدن، مانند مایع سروزی، سینوویال و مغزی و نخاعی
•    بررسی سیتوپاتولوژی نمونه های مایع مانند مایعات بدن و آسپیراسیون با سوزن ظریف
•    رنگ آمیزی گرم نمونه های مایع برای شناسایی میکروارگانیسم ها

محدودیت های سیتوسانتریفیوژ:

فرآیند سیتوسانتریفیوژ میتواند باعث شود که سلول ها دچار تغییر شوند. سلول های واقع در مرکز اسمیر ممکن است در مقایسه با سلول های پیرامونی فشرده به نظر برسند. هسته های سلولی ممکن است شکاف ها، لوب ها یا سوراخ های مصنوعی ایجاد کنند و سیتوپلاسم ممکن است واکوئله به نظر برسد یا برآمدگی نامنظم ایجاد کند. گرانول های سیتوپلاسمی ممکن است به سمت حاشیه سلول رانده شوند. اگر تعداد سلول ها زیاد باشد ممکن است سلوله ها به دلیل شلوغی تحریف شوند بنابراین نمونه هایی با تعداد سلول های بالا قبل از آماده سازی لام رقیق می شوند.
در استفاده از این وسیله باید زمان سانتریفیوژ و نیروی سانتریفیوژ (relative centrifugal force) RCF به دقت مشخص و رعایت شود. برای انتخاب سانتریفیوژ بایستی RCF در نظر گرفته شود و تعداد دور در دقیقه (RPM) اهمیت چندانی ندارد.
در موقع استفاده از سانتریفیوژ به مسئله بالانس توجه کنید، وزن، اندازه و شکل لوله های گذاشته شده مقابل یکدیگر باید مشابه باشند. چون عدم بالانس باعث خرابی شافت (shaft) و زغال دستگاه شده و مواد به خوبی ته نشین نمی شوند. در صورت استفاده طولانی مدت از سانتریفیوژ مخصوصاً در دورهای بالا، سانتریفیوژ داغ شده و باعث افزایش حرارت نمونه یا محلول داخل خود شده و باعث همولیز و تبخیر آن می شود.
سانتریفیوژها برای جدا کردن ذرات از محیط مایع به وسیله رسوب دادن آنها به کار می روند. اساس فیزیکی جداسازی اعمال نیروی گریز از مرکز (centrifugal force) بر روی ذرات در حال دوران است که با شعاع میدان دوران و سرعت دوران نسبت مستقیم دارد. ذرات سنگین تر زودتر رسوب می کنند و بقیه ذرات برحسب وزن مخصوص خود رسوب می کنند. سانتریفیوژی که دارای شعاع کمتر است، باید نسبت به سانتریفیوژی که شعاع بیشتری دارد، با سرعت بیشتری بچرخد تا همان نیروی سانتریفیوژ نسبی (RCF) را ایجاد کند.
 کلیپس در دستگاه سایتوسانتریفیوژ برای نگه داشتن لام و فیلتر و قیف به صورت یک مجموعه برای قرار گرفتن در هد دستگاه به کار میرود.
دستگاه‌های مرتبط با این دستگاه که در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شوند، شامل: دستگاه اسمیر، سیستم تصویر برداری تحلیل اسلاید، دستگاه پاپ اسمیر، دستگاه رنگ‌ آمیزی لام و دستگاه هموژنایزر می‌باشند.