Detección de nanopartículas



Diagrama Cytoflex de tamaño de partículas

El avance de la citometría de flujo en la resolución de la escala de nanopartículas, permite hacerse preguntas que antes se dejaban a la especulación. Varias capacidades fundamentales de la citometría de flujo la convierten en una plataforma atractiva para el estudio de nanopartículas como las vesículas extracelulares. Es la capacidad de detectar un gran número de eventos, y la discriminación de eventos infrecuentes, al mismo tiempo que se recopila información sobre la expresión fenotípica. El citómetro de flujo CytoFLEX tiene la resolución para detectar partículas de poliestireno de 80 nm. Esto facilita el análisis de nanopartículas biológicas en un contexto fenotípico.

La detección de partículas submicrométricas por citometría de flujo se hace cada vez más difícil a medida que el tamaño de las partículas se hace más pequeño que la longitud de onda de la luz que se utiliza para detectarlas. Además, la cantidad de luz dispersada por cualquier partícula es directamente proporcional al diámetro de la partícula e inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz utilizada para detectarla. Esta relación se puede ver en las ecuaciones tanto de la teoría de Mie como de la dispersión de luz de Raleigh, que se utilizan para calcular la dispersión teórica de la luz por partículas de tamaño similar o mucho menor que la longitud de onda de la luz que se utiliza para detectarlos, respectivamente (Bohren & Huffmann, 2010).

Célula láser de citometría de flujo

Además, al entrar en un medio con un índice de refracción diferente, las ondas de luz son refractadas por el nuevo medio de forma inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz, siendo las longitudes de onda más pequeñas las que tienen una refracción más alta que las longitudes de onda más grandes. Este efecto fue descubierto por primera vez por Isaac Newton cuando dividió la luz blanca en un arco iris de colores individuales usando un prisma, siendo la luz roja la que menos se refractaba y la luz violeta la que más se refractaba (véase el gráfico) (Newton, 1704).

La plataforma CytoFLEX de citómetros de flujo ofrece la capacidad de medir la dispersión lateral tanto del láser violeta como del azul. Esto aumenta el intervalo de partículas que se puede detectar y analizar en la muestra.  La menor longitud de onda violeta (405 nm) resultará en una mayor dispersión de luz ortogonal en cualquier tamaño de partícula que la longitud de onda azul (488 nm), y aumentará el intervalo de resolución a partículas más pequeñas de las que las que pueden detectarse con la dispersión lateral estándar. 

El uso de luz violeta ayudará a amplificar las diferencias en los índices de refracción entre las partículas y los medios circundantes, y a su vez aumenta la capacidad de detectar partículas con un índice de refracción más bajo, como exosomas, microvesículas y nanopartículas de sílice.

 

Bohren, C.F. & Huffmann, D.R. (2010). Absorption and scattering of light by small particles. New York: Wiley-Interscience.
Newton, I. (1704). Opticks: or, a treatise of the reflexions, refractions, inflexions and colours of light. Also two treatises of the species and magnitude of curvilinear figures. London: Samuel Smith & Benjamin Walford (Printers to the Royal Society).

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