Cytometry
साइटोमेट्री कोशिकाओं की संख्या और विशेषताओं का माप है। साइटोमेट्रिक विधियों द्वारा जिन चरों को मापा जा सकता है, उनमें कोशिका का आकार, कोशिका गणना, कोशिका आकृति विज्ञान (आकार और संरचना), कोशिका चक्र चरण, डीएनए सामग्री और कोशिका की सतह पर या कोशिका द्रव्य में विशिष्ट प्रोटीन का अस्तित्व या अनुपस्थिति शामिल हैं। साइटोमेट्री का उपयोग पूर्ण रक्त गणना जैसे सामान्य रक्त परीक्षणों में रक्त कोशिकाओं को चिह्नित करने और गिनने के लिए किया जाता है। इसी तरह, कैंसर और एड्स जैसी बीमारियों से जुड़े अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में कोशिकाओं को चिह्नित करने के लिए कोशिका जीव विज्ञान अनुसंधान और चिकित्सा निदान में भी साइटोमेट्री का उपयोग किया जाता है। साइटोमेट्रिक उपकरण छवि साइटोमीटर छवि साइटोमेट्री साइटोमेट्री का सबसे पुराना रूप है। छवि साइटोमीटर ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके बड़ी संख्या में कोशिकाओं की स्थिर रूप से इमेजिंग करके काम करते हैं। विश्लेषण से पहले, कोशिकाओं को आम तौर पर कंट्रास्ट बढ़ाने या फ्लोरोक्रोम के साथ लेबल करके विशिष्ट अणुओं का पता लगाने के लिए दाग दिया जाता है। परंपरागत रूप से, कोशिकाओं को हाथ से गिनती में सहायता के लिए एक हीमोसाइटोमीटर के भीतर देखा जाता है। 1990 के दशक के मध्य में डिजिटल कैमरे की शुरुआत के बाद से, छवि साइटोमीटर के स्वचालन स्तर में लगातार वृद्धि हुई है। इसने स्वचालित छवि साइटोमीटर की व्यावसायिक उपलब्धता को जन्म दिया है, जिसमें सरल सेल काउंटर से लेकर परिष्कृत उच्च-सामग्री स्क्रीनिंग सिस्टम तक शामिल हैं। प्रवाह साइटोमीटर सूक्ष्मदर्शी को स्वचालित करने की शुरुआती कठिनाइयों के कारण, प्रवाह साइटोमीटर 1950 के दशक के मध्य से प्रमुख साइटोमेट्रिक उपकरण रहा है। प्रवाह साइटोमीटर प्रवाह तकनीकों का उपयोग करके एकल कोशिकाओं को संरेखित करके काम करते हैं। कोशिकाओं को प्रकाशिक रूप से या एक विद्युत प्रतिबाधा विधि के उपयोग द्वारा चिह्नित किया जाता है जिसे कूल्टर सिद्धांत कहा जाता है। जब प्रकाशिक रूप से विशेषता दी जाती है तो विशिष्ट अणुओं का पता लगाने के लिए, कोशिकाओं को ज्यादातर मामलों में उसी प्रकार के फ्लोरोक्रोम से रंगा जाता है जो छवि साइटोमीटर द्वारा उपयोग किए जाते हैं। फ्लो साइटोमीटर आम तौर पर इमेज साइटोमीटर की तुलना में कम डेटा प्रदान करते हैं, लेकिन उनका थ्रूपुट काफी अधिक होता है। सेल सॉर्टर्स सेल सॉर्टर्स प्रवाह साइटोमीटर होते हैं जो कोशिकाओं को उनकी विशेषताओं के अनुसार छांटने में सक्षम होते हैं। छँटाई इंकजेट प्रिंटर में उपयोग की जाने वाली तकनीक के समान तकनीक का उपयोग करके प्राप्त की जाती है। तरल धारा को एक यांत्रिक कंपन द्वारा बूंदों में विभाजित किया जाता है। फिर बूंदों के भीतर निहित कोशिका की विशेषताओं के अनुसार बूंदों को विद्युत रूप से चार्ज किया जाता है। उनके आवेश के आधार पर, बूंदों को अंत में एक विद्युत क्षेत्र द्वारा विभिन्न पात्रों में विक्षेपित किया जाता है। टाइम-लैप्स साइटोमीटर टाइम-लैप्स साइटोमीटर की एक प्रमुख विशेषता प्रकाश उत्सर्जक डायोड जैसे गैर-गर्मी पैदा करने वाले प्रकाश स्रोतों का उपयोग है। यह ऊष्मायनक के अंदर गर्मी के निर्माण के बिना कोशिकीय प्रक्रियाओं के निरंतर अवलोकन की सुविधा के लिए एक पारंपरिक कोशिका संवर्धन ऊष्मायनक के अंदर एक टाइम-लैप्स साइटोमीटर को रखने की अनुमति देता है। हेमोकाइटोमीटर का इतिहास साइटोमेट्री का प्रारंभिक इतिहास रक्त कोशिका की गिनती के विकास से निकटता से जुड़ा हुआ है। कार्ल वॉन विएर्ड्ट, लुई-चार्ल्स मालासेज़, कार्ल बर्कर और अन्य लोगों के काम के माध्यम से 19 वीं शताब्दी के अंत तक रक्त कोशिका की सांद्रता को रक्त कोशिका गिनती कक्ष, हीमोसाइटोमीटर और एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके सटीक रूप से मापा जा सकता था। 1950 के दशक तक रक्त कोशिकाओं को गिनने के लिए हीमोसाइटोमीटर मानक विधि थी। रक्त कोशिका गणना अनुप्रयोगों में हीमोसाइटोमीटर को अब इलेक्ट्रॉनिक कोशिका काउंटरों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। हालांकि, हीमोसाइटोमीटर का उपयोग अभी भी कोशिका संवर्धन प्रयोगशालाओं में कोशिकाओं को गिनने के लिए किया जा रहा है। बारी-बारी से सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके गिनती का हाथ से किया जाने वाला कार्य छोटे स्वचालित छवि साइटोमीटरों द्वारा किया जाता है। प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी 1904 में, जेना में कार्ल ज़ीस में मॉरिट्ज़ वॉन रोहर और अगस्त कोहलर ने पहले पराबैंगनी सूक्ष्मदर्शी का निर्माण किया। सूक्ष्मदर्शी का उद्देश्य दृश्य प्रकाश की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य के साथ रोशनी का उपयोग करके उच्च ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करना था। हालांकि, उन्होंने जैविक सामग्री का अवलोकन करते समय ऑटोफ्लोरेसेंस के साथ कठिनाइयों का अनुभव किया। सौभाग्य से, कोहलर ने प्रतिदीप्ति की क्षमता देखी। प्रतिदीप्ति उत्तेजना प्रकाश के लिए एक फ़िल्टरिंग तकनीक 1910 में ज़ीस में हेनरिक लेहमन द्वारा विकसित की गई थी, जो रॉबर्ट वुड के काम पर आधारित थी। हालाँकि, उनके द्वारा विकसित "लुमिनेज़्ज़्मिक्रोस्कॉप" बाजार में केवल दूसरे स्थान पर था, ऑस्कर हेमस्टैड द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित किए गए एक के बाद, जो सी रिचर्ट, वियना में ऑप्टिस्चे वर्क एजी में काम करते थे, जो आज लाइका माइक्रोसिस्टम्स का एक हिस्सा है। साइटोफोटोमेट्री 1930 के दशक की शुरुआत तक विभिन्न फर्मों ने पराबैंगनी प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी का निर्माण किया। साइटोमेट्री के लिए अब अब स्थापित हीमोसाइटोमीटर से आगे जाने के लिए चरण निर्धारित किया गया था। इस समय, स्टॉकहोम में करोलिंस्का संस्थान में काम करने वाले टोरबजोर्न कैस्परसन ने साइटोफोटोमीटर नामक उत्तरोत्तर अधिक परिष्कृत उपकरणों की एक श्रृंखला विकसित की। इन उपकरणों ने सेलुलर न्यूक्लिक एसिड और कोशिका वृद्धि और कार्य के साथ उनके संबंध की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ एक फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप को जोड़ा। कैस्परसन का प्रारंभिक उपकरण अब निराशाजनक रूप से आदिम लगता है। लेकिन, इस आदिम उपकरण को भी परिणाम मिले और इसने अन्य शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया। 1940 के दशक से विश्लेषणात्मक कोशिका विज्ञान में कई प्रगति स्टॉकहोम की तीर्थयात्रा करने वाले लोगों द्वारा की गई थी। पल्स साइटोफोटोमेट्री कोशिका गिनती को स्वचालित करने का पहला प्रयास द्वितीय विश्व युद्ध के आसपास किया गया था। गुकर एट अल। एरोसोल में बैक्टीरिया का पता लगाने के लिए एक उपकरण बनाता है। लेगरक्रांट्ज़ सूक्ष्मदर्शी पर आधारित एक स्वचालित कोशिका काउंटर का निर्माण करता है और सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके व्यक्तिगत रूप से गणना की जाने वाली कोशिकाओं को संरेखित करने में कठिनाइयों की पहचान करता है, जैसा कि मोलदावन ने 1934 में प्रस्तावित किया था। जोसेफ और वालेस कोल्टर एक तरल पदार्थ में निलंबित सूक्ष्म कणों को गिनने और आकार देने के लिए विद्युत प्रतिबाधा का उपयोग करने के सिद्धांत का आविष्कार करके इन कठिनाइयों की परिक्रमा करते हैं। इस सिद्धांत को आज कुल्टर सिद्धांत के रूप में जाना जाता है और इसका उपयोग 1954 में कुल्टर इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा जारी स्वचालित रक्त कोशिका काउंटर में किया गया था। "कूल्टर काउंटर" पहला वाणिज्यिक प्रवाह साइटोमीटर था। 1960 के दशक के दौरान डिट्रिच, गोहडे और कामेंस्की ने 30 साल पहले कैस्परसन द्वारा शुरू किए गए डिजाइन में सुधार किया। डिट्रिच और गोहडे के पल्स साइटोफोटोमीटर को ज़ीस फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप के आसपास बनाया गया था और 1968 में पार्टेक जीएमबीएच द्वारा आईसीपी 11 के रूप में व्यावसायीकरण किया गया था। कामेंस्की के उपकरण का 1970 में बायो/फिजिक्स सिस्टम्स इंक. द्वारा साइटोग्राफ के रूप में व्यावसायीकरण किया गया था। ये उपकरण पहले के कुल्टर काउंटर की तरह कोशिकाओं को गिनने में सक्षम थे। लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे कोशिकीय विशेषताओं को मापने में भी सक्षम थे। हालाँकि, ये प्रारंभिक साइटोफ़ोटोमीटर सूक्ष्मदर्शी-आधारित हैं। 1953 में क्रॉसलैंड-टेलर ने सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके लाल रक्त कोशिकाओं को गिनने का एक असफल प्रयास प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने कोशिकाओं को हाइड्रोडायनामिक रूप से केंद्रित करने के लिए आवरण द्रव का उपयोग करके कोशिकाओं को संरेखित करने की समस्या का समाधान किया। 1960 के दशक के अंत में, लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी में वैन डिल्ला ने पहला गैर सूक्ष्मदर्शी-आधारित साइटोफोटोमीटर बनाया। उन्होंने क्रॉसलैंड-टेलर की सफलता को मूल रूप से सूक्ष्मदर्शी के लिए विकसित फ्लोरोसेंट रंगों और एक लेजर-आधारित फ्लोरोसेंट डिटेक्शन सिस्टम-फ्लो साइटोमीटर के साथ जोड़कर किया, जैसा कि हम आज जानते हैं। फुल्विलर, लॉस एलामोस में भी, 1965 में पहला सेल सॉर्टर बनाने के लिए निरंतर इंकजेट प्रिंटर तकनीक के साथ कूल्टर सिद्धांत को जोड़ता है। 1973 में स्टीनकैम्प और लॉस एलामोस में टीम एक प्रतिदीप्ति-आधारित सेल सॉर्टर के साथ अनुवर्ती कार्रवाई करती है। 1978 में, पेन्साकोला, फ्लोरिडा में अमेरिकन इंजीनियरिंग फाउंडेशन के सम्मेलन में, पल्स साइटोफोटोमेट्री का नाम बदलकर फ्लो साइटोमेट्री कर दिया गया, एक ऐसा शब्द जो जल्दी ही लोकप्रिय हो गया। उस समय पल्स साइटोफोटोमेट्री प्रवाह साइटोमेट्री के आधुनिक रूप में विकसित हुई थी, जिसका नेतृत्व दस साल पहले वान डिल्ला ने किया था। मास साइटोमेट्री संदर्भ भी देखें पर्ड्यू विश्वविद्यालय साइटोमेट्री प्रयोगशाला द्वारा बाहरी लिंक साइटोमेट्री खंड 10 रक्त परीक्षण कोशिका जीव विज्ञान नैदानिक विकृति प्रवाह साइटोमेट्री प्रयोगशाला तकनीक प्रयोगशाला उपकरण जैविक तकनीक और उपकरण