خدمات دپارتمان in vitro II (cytology)

مطالعه سلول‌ها در محیط کنترل‌شده آزمایشگاهی، که عموماً در ظروف پتری یا فلاسک‌های کشت سلولی انجام می‌شود، تحت عنوان سیتولوژی In Vitro شناخته می‌شود. این حوزه در علوم زیست‌پزشکی برای درک رفتار سلولی، پاتولوژی، پاسخ‌های دارویی، و مکانیسم‌های بیماری‌زا اساسی است. سیتولوژی شامل طیف وسیعی از تکنیک‌ها برای شناسایی، کمی‌سازی، تصویربرداری، و تحلیل عملکردی اجزای سلولی و مولکولی است. این روش‌ها برای تشخیص، ارزیابی‌های درمانی، و تحقیقات در زیست‌شناسی سلولی، انکولوژی، ایمونولوژی و مهندسی بافت نقشی محوری ایفا می‌کنند.

آزمون‌های رایج در سیتولوژی معمولاً در چهار گروه اصلی دسته‌بندی می‌شوند:

گروه اول آزمون‌ها: کیفی – شناسایی/ردیابی (Qualitative – Detection/Identification)

• PCR (Polymerase Chain Reaction): تشخیص حضور یک ژن (مبتنی بر DNA).
• RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction): تکثیر cDNA از RNA برای شناسایی بیان ژن.
• Nested PCR: PCR دو مرحله‌ای برای افزایش ویژگی و حساسیت.
• Multiplex PCR: تشخیص همزمان چندین ژن در یک واکنش.
• Digital PCR (qualitative): تشخیص حضور/عدم حضور مولکول‌های DNA/RNA هدف با تحلیل قطرات.
• Southern Blot: تشخیص DNA از طریق پروب نشاندار بر روی غشا.
• Northern Blot: تشخیص RNA با استفاده از پروب نشاندار.
• Western Blot (qualitative): تشخیص پروتئین با استفاده از آنتی‌بادی.
• Dot Blot: تشخیص پروتئین یا اسید نوکلئیک با استفاده از نقاط و آنتی‌بادی/پروب.
• Immunohistochemistry (IHC): تشخیص پروتئین در بافت‌ها با استفاده از آنتی‌بادی و رنگ‌های کروموژنیک.
• Immunocytochemistry (ICC): تشخیص پروتئین در سلول‌ها با استفاده از آنتی‌بادی‌های نشاندار.
• Immunofluorescence (qualitative): تشخیص مولکول‌ها با استفاده از آنتی‌بادی‌های فلورسنت در سلول‌ها/بافت‌ها.
• Flow Cytometry (phenotyping): تشخیص نشانگرهای سطحی با استفاده از آنتی‌بادی‌های فلورسنت.
• FISH (Fluorescence In Situ Hybridization): مکان‌یابی کروموزومی DNA/RNA با استفاده از پروب‌های فلورسنت.
• In situ hybridization (ISH): تشخیص اسیدهای نوکلئیک در سلول‌ها/بافت‌ها با استفاده از پروب‌های نشاندار.
• ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay – qualitative): تشخیص آنتی‌ژن/آنتی‌بادی بر پایه آنزیم و رنگ‌سنجی.
• Lateral Flow Assay: تشخیص سریع (مانند تست‌های خانگی) از طریق ایمونوکروماتوگرافی.
• ELISPOT (Enzyme-Linked Immunosorbent Spot): تشخیص و کمی‌سازی سلول‌های ترشح‌کننده سیتوکین بر پایه نقطه.
• MALDI-TOF microbial ID: شناسایی میکروب‌ها از طریق طیف‌سنجی جرمی.
• Gram Staining: تمایز باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی با رنگ‌آمیزی دیواره سلولی آن‌ها.

گروه دوم آزمون‌ها: کمی – اندازه‌گیری (Quantitative – Measurement)

• qPCR (quantitative Polymerase Chain Reaction) / RT-qPCR: کمی‌سازی cDNA (بیان RNA) با استفاده از فلورسانس.
• Digital Droplet PCR: کمی‌سازی مطلق مولکول‌های DNA از طریق تقسیم‌بندی.
• ELISA (quantitative): اندازه‌گیری غلظت آنتی‌ژن با استفاده از شدت رنگ و منحنی استاندارد.
• Bradford Assay: تعیین غلظت پروتئین با تغییر رنگ ناشی از اتصال رنگ.
• BCA Assay (Bicinchoninic Acid Assay): کمی‌سازی پروتئین با تولید رنگ بنفش مبتنی بر کاهش.
• UV-Vis Spectrophotometry: کمی‌سازی اسیدهای نوکلئیک/پروتئین‌ها با جذب نور فرابنفش-مرئی.
• HPLC (High-Performance Liquid Chromatography): جداسازی و کمی‌سازی اجزای نمونه.
• LC-MS/MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry/Mass Spectrometry): طیف‌سنجی جرمی همراه با کروماتوگرافی برای کمی‌سازی دقیق ترکیبات.
• RNA-seq (RNA sequencing): تحلیل کمی بیان ژن در شرایط مختلف.
• Gene Expression Microarray: اندازه‌گیری سطوح mRNA در هزاران ژن.
• Protein Microarray: کمی‌سازی چندین پروتئین با استفاده از آنتی‌بادی‌های تثبیت شده.
• Spectrophotometric Enzyme Assay: اندازه‌گیری فعالیت آنزیم از طریق تغییر جذب نور.
• Caspase Activity Assay: کمی‌سازی آپوپتوز از طریق فعالیت کاسپاز.
• Cell Counting (Hemocytometer/Counter): اندازه‌گیری مستقیم تعداد سلول‌ها.
• Flow Cytometry (MFI – Mean Fluorescence Intensity): اندازه‌گیری سطوح بیان بر اساس شدت فلورسانس.
• Alamar Blue Assay: اندازه‌گیری فعالیت متابولیکی سلول‌ها از طریق تغییر رنگ/فلورسانس.
• Simoa (Single Molecule Array) / Digital ELISA: کمی‌سازی فوق‌حساس پروتئین با تشخیص در حد فمتومولار.
• Immunoturbidimetric Assay: اندازه‌گیری غلظت پروتئین با کدورت ناشی از کمپلکس‌های آنتی‌ژن-آنتی‌بادی.
• Mass Spectrometry Targeted Quantification: کمی‌سازی دقیق پپتیدها/متابولیت‌ها با استفاده از استانداردهای ایزوتوپی.
• NanoDrop (DNA/RNA quantification): اندازه‌گیری خلوص و غلظت از طریق جذب UV.

گروه سوم آزمون‌ها: مکان‌یابی/تصویربرداری (Localization/Imaging)

• Immunofluorescence Microscopy: تصویربرداری از پروتئین‌ها در سلول‌ها/بافت‌ها با استفاده از فلورسانس.
• Confocal Laser Scanning Microscopy: برش‌نگاری نوری با وضوح بالا از نمونه‌ها.
• Two-Photon Microscopy: تصویربرداری عمقی از بافت با کاهش آسیب نوری.
• Super-Resolution Microscopy (e.g., STED): تصویربرداری فراتر از حد پراش.
• PALM/STORM (Photoactivated Localization Microscopy/Stochastic Optical Reconstruction Microscopy): تصویربرداری در مقیاس نانو با وضوح تک مولکول.
• TIRF Microscopy (Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy): تصویربرداری نزدیک به سطح با استفاده از امواج ناپایدار (Evanescent waves).
• FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy): اندازه‌گیری طول عمر فلورسانس برای استنتاج محیط مولکولی.
• TEM (Transmission Electron Microscopy): تصویربرداری ساختار فوق‌العاده با وضوح نانومتری.
• SEM (Scanning Electron Microscopy): تصویربرداری سه‌بعدی از توپوگرافی سطح.
• AFM (Atomic Force Microscopy): تصویربرداری توپوگرافی در مقیاس مولکولی.
• Live-Cell Imaging: ردیابی فرآیندهای دینامیک در سلول‌های زنده.
• GFP-Fusion Imaging: ردیابی پروتئین‌های متصل به GFP در سلول‌های زنده.
• Immunohistochemistry Imaging: مکان‌یابی بصری پروتئین‌ها در برش‌های بافتی.
• FISH Imaging: تصویربرداری از DNA/RNA کروموزومی با پروب‌های فلورسنت.
• In Situ Hybridization Imaging: تشخیص RNA/DNA در داخل سلول‌ها یا بافت‌ها.
• Histochemical Staining (H&E, PAS): رنگ‌آمیزی ساختار عمومی بافت (مانند هماتوکسیلین و ائوزین، اسید شیف پریودیک).
• Micro-CT (Micro-Computed Tomography): تصویربرداری سه‌بعدی از ساختارهای بافتی کوچک با استفاده از اشعه ایکس.
• Small-Animal MRI (Magnetic Resonance Imaging): تصویربرداری با وضوح بالا از بافت‌های نرم در مدل‌های حیوانی.
• PET Imaging (Positron Emission Tomography): ردیابی مولکول‌های رادیواکتیو نشاندار در موجودات زنده.
• Bioluminescence Imaging: اندازه‌گیری انتشار نور از سلول‌های بیان‌کننده لوسیفراز به صورت in vivo.

گروه چهارم آزمون‌ها: سنجش‌های عملکردی (Functional Assays)

• MTT Assay: اندازه‌گیری زنده‌مانی سلولی از طریق کاهش میتوکندریایی.
• XTT Assay: نسخه محلول MTT برای خوانش آسان‌تر زنده‌مانی.
• WST-1 Assay: سنجش فعالیت متابولیکی بسیار حساس.
• Alamar Blue Assay: تست زنده‌مانی متابولیکی فلورسنت.
• Annexin V/PI Apoptosis Assay: تمایز سلول‌های آپوپتوتیک در مقابل نکروتیک با استفاده از رنگ‌آمیزی.
• TUNEL Assay (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling): تشخیص قطعه‌قطعه شدن DNA در طول آپوپتوز.
• BrdU Incorporation Assay (Bromodeoxyuridine Incorporation Assay): اندازه‌گیری سنتز DNA در طول تکثیر سلولی.
• EdU Assay (5-ethynyl-2′-deoxyuridine Assay): نسخه سریع‌تر و مبتنی بر شیمی کلیک BrdU برای تحلیل تکثیر.
• Colony Formation Assay: ارزیابی بقای کلونوژنیک در سلول‌های چسبنده.
• Soft Agar Assay: ارزیابی رشد سلول‌های تومور مستقل از لنگرگاه.
• Scratch Wound Healing Assay: اندازه‌گیری مهاجرت سلولی در سراسر شکاف زخم.
• Transwell Migration Assay: کمی‌سازی پاسخ مهاجرتی در سراسر یک غشا.
• Matrigel Invasion Assay: اندازه‌گیری پتانسیل تهاجمی از طریق ژل شبه-ECM.
• Tube Formation Assay: ارزیابی پتانسیل رگ‌زایی سلول‌های اندوتلیال.
• Phagocytosis Assay: اندازه‌گیری جذب ذرات توسط سلول‌های ایمنی.
• ROS Detection (DCFDA – Dichlorodihydrofluorescein Diacetate): تشخیص گونه‌های فعال اکسیژن به عنوان فلورسانس.