Nella moderna biologia cellulare e nella ricerca biomedica, è quasi impossibile fare a meno di questi setacci cellulari. Quello che a prima vista sembra un semplice pezzo di plastica con una rete di filtraggio, a un'analisi più attenta si rivela un vero e proprio tuttofare. Sia per la preparazione dei campioni, che per la separazione delle cellule o per il controllo di qualità, i setacci cellulari sono strumenti indispensabili quando si tratta di filtrare in modo pulito, riproducibile e rispettoso delle cellule. Ma cosa si può fare esattamente con un filtro cellulare? E perché si chiamano proprio così?
Che cos'è un filtro cellulare - e perché si chiama così?
Il termine cell strainer descrive le unità di filtraggio del laboratorio analitico che vengono utilizzate per la separazione frazionata di cellule e aggregati cellulari in base alle loro dimensioni fisiche. In sostanza, si tratta di dispositivi di setacciatura meccanica con dimensioni dei pori definite con precisione - in genere nella gamma dei micrometri, da 5 a 100 µm circa. Consentono una selezione dimensionale riproducibile delle particelle biologiche.
Il nome è una combinazione molto funzionale:
- "Cellula" si riferisce alle cellule biologiche presenti nei campioni di tessuto, nelle colture cellulari o nel sangue.
- il termine "filtro" descrive il principio fisico: una struttura porosa che separa le particelle - in questo caso le cellule - in base alle loro dimensioni.
Quando si filtra una soluzione cellulare, i grumi di cellule più grandi, i residui di tessuto o i tipi di cellule indesiderate rimangono nel setaccio, mentre le cellule o le particelle più piccole possono passare. Il termine viene quindi scelto per una funzione simile a quella di un filtro da caffè o di un setaccio per la polvere - ma nel contesto della biologia cellulare.
I setacci cellulari sono utilizzati principalmente nella biologia cellulare, nell'immunologia, nell'oncologia e nella diagnostica tissutale, dove è fondamentale una separazione delle cellule standardizzata e delicata, mantenendo la vitalità e l'integrità delle cellule.
Ma cosa si può fare esattamente con un colino?
Ottenere sospensioni cellulari individuali da campioni di tessuto
Un'applicazione classica: avete digerito enzimaticamente un pezzo di tessuto - ad esempio dalla milza, dal fegato o da un tumore - e volete produrre una sospensione monocellulare. Tuttavia, il risultato è spesso una miscela eterogenea di grumi di cellule, resti di tessuto e materiale inutilizzabile. Un setaccio cellulare con una dimensione di maglia di 70 o 100 µm, ad esempio, la aiuta a trattenere le particelle più grandi e a far passare solo le cellule necessarie per le analisi successive, ad esempio per la citometria a flusso.
Separazione delle dimensioni delle cellule semplificata
Non tutte le cellule hanno le stesse dimensioni - e questo è esattamente ciò che si può sfruttare. I setacci finemente graduati (ad esempio 30 µm, 20 µm, 10 µm, 5 µm) possono essere utilizzati per dividere una popolazione cellulare in diverse frazioni. Ad esempio, è possibile separare gli aggregati cellulari più grandi dalle singole cellule o isolare tipi di cellule specifiche con dimensioni specifiche - un passo importante se si lavora con cellule staminali o cellule germinali, ad esempio.
Preparazione ottimale per la citometria a flusso
Se ha mai inviato un campione con aggregati attraverso un dispositivo FACS, lo sa bene: l'intasamento o il conteggio errato delle cellule sono inevitabili. La soluzione? Setacciare prima! Un filtro da 20 µm rimuove in modo affidabile gli ammassi di cellule e garantisce che i rilevatori raccolgano davvero solo le singole cellule. Il risultato: dati puliti, statistiche migliori, meno problemi.
Pulire e rinfrescare la coltura cellulare
I filtri cellulari forniscono anche servizi preziosi nella coltura cellulare. Si possono usare per rimuovere le cellule morte o i detriti senza danneggiare le cellule vitali. Per esempio, quando si filtrano cellule neuronali o ematopoietiche, il filtraggio rapido aiuta a mantenere la qualità della coltura.
Adatto anche per gli sferoidi e gli organoidi
Nella coltura cellulare 3D, gli aggregati cellulari vengono coltivati in modo mirato - i cosiddetti sferoidi o organoidi. Questi hanno una dimensione specifica che può essere selezionata utilizzando dei setacci cellulari. Ad esempio, è possibile filtrare le strutture troppo grandi o troppo piccole per coltivare una popolazione omogenea, ideale per approcci sperimentali riproducibili.
Filtrazione delle particelle nei fluidi biologici
I filtri cellulari non sono adatti solo per le cellule. Sono ideali anche per la filtrazione delle particelle nei fluidi corporei, come il BAL (lavaggio broncoalveolare), l'urina o il plasma. Ad esempio, i detriti cellulari, il muco o le particelle di grandi dimensioni possono essere rimossi prima dell'analisi vera e propria.
Perché i filtri per celle sono così popolari
- Veloce e facile da usare
- Delicato per le cellule
- Alta riproducibilità
- Disponibile in varie dimensioni di maglia, da 5 a 2.000 µm
- Disponibile in diverse dimensioni
- Compatibile con il materiale da laboratorio standard (ad esempio, provette da 15 o 50 ml)
Conclusione: i filtri cellulari sono piccoli ma fondamentali
I setacci cellulari possono sembrare poco appariscenti a prima vista - ma chiunque lavori con le cellule viventi sa che la qualità della preparazione del campione spesso determina il successo dell'intero esperimento. Che si tratti di analisi di cellule singole, colture cellulari, diagnostica o modelli cellulari 3D, i setacci cellulari sono gli aiutanti invisibili che garantiscono risultati puliti in background.