BD FACSAria Fusion

Назначение

BD FACSAria Fusion - старший клеточный сортер BD Biosciences, развивающий линейку FACSAria, которая с 2003 года стала де-факто стандартом проточной клеточной сортировки. Система предназначена для централизованных лабораторий проточной цитометрии (core facilities).

Место в линейке

FACSAria Fusion - верхняя позиция среди конвенциональных сортеров BD. Младшая модель FACSMelody предлагает упрощённую сортировку (3 лазера, 9 FL каналов, 2-way). Спектральный сортер FACSDiscover S8 - следующее поколение с полноспектральной детекцией.

Fusion остаётся актуальным выбором для core-лабораторий, где панели не превышают 25 маркеров и приоритетом является проверенная, полностью валидированная платформа.

Принцип работы

Поток образца окружается оболочечной жидкостью (sheath fluid) и проходит через сопло. Ультразвуковой пьезоэлемент формирует стабильную точку разрыва струи на капли, каждая из которых может нести одну клетку.

Флуоресценция регистрируется фотоумножителями (PMT) через полосовые фильтры до точки разрыва. По результатам анализа выбранные капли заряжаются и отклоняются электростатическими пластинами в соответствующие пробирки. Чистота сортировки превышает 99% при сохранении высокой жизнеспособности клеток.

Позиция на рынке

FACSAria Fusion - одна из наиболее распространённых и цитируемых платформ для клеточной сортировки в мире. Широкая база протоколов, совместимость с экосистемой BD и доступность обучения обеспечивают устойчивый спрос.

Прямые конкуренты в классе высокопроизводительных jet-in-air сортеров - Beckman Coulter MoFlo Astrios EQ и Thermo Fisher Bigfoot.

Ключевые технологии

Jet-in-air сортировка

Классическая технология формирования капель в воздушной струе с фиксированным соплом. Диаметр сопла выбирается в зависимости от размера сортируемых клеток:

4-way сортировка даёт возможность одновременно выделять четыре различные популяции в отдельные пробирки (5 мл, 15 мл). Для планшетов (96/384-well) доступен режим 2-way.

Лазерная система

5 лазеров покрывают весь спектр современных флуорохромов, включая UV-возбуждаемые красители, серии Brilliant Violet и Brilliant Ultraviolet, классические FITC/PE/APC и тандемные конъюгаты.

Детекция до 30 параметров

До 28 флуоресцентных каналов + FSC + SSC. Оптическая система использует октагональные и тригональные массивы фотоумножителей (PMT) с оптимизированной геометрией светосбора.

Каждый массив принимает флуоресценцию от одного лазера, что исключает перекрёстное возбуждение между лазерными линиями. Конфигурация фильтров модульная - можно адаптировать под конкретные панели.

Скорость сортировки

До 70 000 событий в секунду при использовании сопла 70 мкм. При целевой популяции ~10% от общего числа можно получить ~7 000 целевых клеток в секунду, то есть ~25 млн за час.

Типичный сеанс сортировки длится 1-4 часа, позволяя получить от нескольких миллионов до десятков миллионов клеток. Для редких популяций (<0.1%) время пропорционально увеличивается.

Модуль ACDU

Automated Cell Deposition Unit даёт прецизионное позиционирование планшетов для single-cell сортировки. Система автоматически калибрует точку попадания капли в лунку.

Поддерживаются 96- и 384-луночные планшеты. Модуль критически важен для подготовки образцов для scRNA-seq (10x Genomics, Smart-seq).

Для кого подходит

• Core facilities университетов и НИИ - основной сортер для обслуживания множества исследовательских групп с различными задачами
• Иммунология и вакцинология - выделение антиген-специфичных T-клеток (тетрамерная сортировка), сортировка B-клеточных субпопуляций, подготовка клеток для ELISpot и цитотоксичности
• Онкология и онкогематология - выделение опухолевых стволовых клеток, side population анализ (UV-лазер), сортировка для ксенотрансплантации
• Геномика и транскриптомика - single-cell сортировка в планшеты для scRNA-seq, выделение клеток по репортёрным конструкциям (GFP, mCherry)
• Клеточная терапия - подготовка клеточных продуктов для CAR-T, выделение HSC (CD34+) из мобилизованной периферической крови
• Микробиология - сортировка бактерий и дрожжей по экспрессии флуоресцентных репортёров или по связыванию антител

Особенности эксплуатации

Программное обеспечение

BD FACSDiva - отраслевой стандарт для управления сортерами BD. Поддерживает сложные стратегии гейтирования (до 32 последовательных гейтов), компенсацию спектрального перекрытия в реальном времени, мониторинг качества потока.

Данные экспортируются в формате FCS 3.1. Полная совместимость с FlowJo, FCS Express и другими программами анализа.

Установка

• Форм-фактор: полноразмерный, требует значительного пространства
• Основной блок + рабочая станция + ёмкость для sheath-жидкости (20 л) + ёмкость для отходов
• Температура: 18-25°C, низкая вибрация
• Jet-in-air генерирует аэрозоли: при работе с инфекционным материалом требуется BSL-2 или аэрозольный кожух (AMO)

Обслуживание

Ежедневная процедура: прогрев лазеров (~15-20 мин), настройка потока с проверкой стабильности формирования капель (drop delay), калибровка CST beads, проверка компенсации. Полный startup - около 30-45 минут.

Регулярные задачи:

• Замена сопел при засорении
• Промывка линий после каждого сеанса
• Замена фильтров sheath-жидкости
• Сервисное обслуживание производителем не реже 1 раза в год

Обучение

FACSAria Fusion - система экспертного класса, требующая квалифицированного оператора. Курс обучения от BD занимает 3-5 дней: настройка потока, калибровка drop delay, стратегии гейтирования, обслуживание.

В большинстве core facilities прибор обслуживается выделенным оператором. Исследователи предоставляют окрашенные образцы и описывают стратегию сортировки. Для базового использования в режиме анализа (без сортировки) достаточно 1-2 дней обучения.

Ограничения

• Требует выделенного квалифицированного оператора
• Генерация аэрозолей при jet-in-air сортировке (биобезопасность)
• Конвенциональная детекция ограничена ~28 FL каналами (спектральные сортеры дают 40+)
• Значительные габариты и требования к инфраструктуре
• Высокая стоимость расходных материалов (sheath-жидкость, сопла, калибровочные частицы)