Historical Overview (1956-1975)

von Bertalanffy & Bickis – 1956

A fluorescência metacromática de AO foi utilizada para identificar e quantificar RNA em tecidos e para que as células normais e malignas pudessem ser discriminadas.

Técnicas de Citometria Analítica M R Mendelsohn - 1958M

Fotometria pioneira pelo método de dois comprimentos de onda com a manipulação matemática apropriada das transmitâncias.

Marylou Ingram - 1960's

Identificou que a radiação causava o aumento do número de linfócitos binucleados no sangue periférico - ela usou um scanner para detectar essas células raras (1/10000).

Preston – 1964

O Cytoanalyzer foi projetado para identificar as células raras de Ingram usando um sistema baseado em Vidicon - imagens digitalizadas de linfócitos foram produzidas coradas com combinações de corantes eosina-metileno azure.

Antigos Sistemas de fluxo

Hallermann et al, Kosenow – 1964

A coloração de leucócitos AO - foi capaz de usar a fluorescência (em um sistema baseado em fluxo) para selecionar leucócitos de glóbulos vermelhos, apesar de uma baixa razão (1/1000), porque eles tomaram muitos AO - também alegou ser capaz de discriminar entre monócitos e PMN

AO staining of leukocytes

AO staining of leukocytes fluorescence emission

Lou Kamentsky - IBM -1963

LA Kamentsky & CN Liu, Computer-automated design of multifont print recognition logic, IBM J. Research & Development 7, 1963

Lou Kamentsky in the IBM lab

Lou Kamentsky in the IBM lab

Medições de Digitalização Ultra Violeta - 1963

Ultraviolet Absorption in Epidermoid Cancer Cells L.A. Kamentsky, H Derman and M. R. Melamed, Science 142, 1963

Kamentsky System - 1963

LA Kamentsky, MR Melamed & H. Derman, Spectrophotometer: New instrument for ultrarapid cell analysis, Science 150, 1965

1964 Kamentsky Sorter

Diagrama do aparelho

1964 Kamentsky Sorter

Spectrophotometric Cell Sorter; Louis A. Kamentsky1 and Myron R. Melamed2

  1. IBM Watson Laboratory, Columbia University, New York
  2. Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York

Science 9 June 1967: Vol. 156. no. 3780, pp. 1364 – 1365 ,DOI: 10.1126/science.156.3780.1364

1966 Kamentsky RCS: Quatro Sensores, Classificação, Amostragem Automática e Redução de Dados de Computador

Dois instrumentos analíticos foram construídos e um foi entregue a LA Herzenberg na Universidade de Stanford, em 1967

Classificador de volume Los Alamos -1965

Mack Fulwyler trabalhou no laboratório de Marvin van Dilla em Los Alamos. Ele desenvolveu o classificador em 1965. Ele usou inicialmente o volume de células eletrônicas em Los Alamos National Labs. Este instrumento separou as células com base no volume de células eletrônicas (mesmo princípio que o contador Coulter) e usou deflexão eletrostática para a separação. As células separadas eram eritrócitos porque foi observada uma distribuição bimodal do volume celular ao contar as células. O princípio de separação baseou-se no que foi desenvolvido para a impressora a jato de tinta por Richard Sweet em Stanford em 1965

O misterioso problema de células vermelhas foi resolvido

Assim, determinou-se que os glóbulos vermelhos que atravessavam o orifício foram identificados como “diferentes” apenas devido à rotação das células (o que era essencialmente aleatório). Após determinar que a distribuição bimodal era artefatual, este grupo foi capaz de separar neutrófilos e linfócitos do sangue.

Microfluorômetro de fluxo Los Alamos

Marvin Van Dilla trabalhando com Harry Crissman em Los Alamos fazendo análises de DNA

Phywe AG de Gottingen – 1969

Produziu o primeiro citômetro de fluxo comercial construído em torno de um microscópio fluorescente.

Lou Kamentsky - Biophysics Systems -1970

Bio/Physics Systems - Citômetro comercial de 1970 - o “Cytograph” Sistema He-Ne laser à 633 nm para dispersão (e extinção) - supostamente o primeiro instrumento comercial incorporando um laser. Podia separar células vivas e mortas por absorção de azul Trypan. Uma versão de fluorescência denominada “Cytofluorograph” seguiu usando um laser de argônio resfriado a ar à excitação de 488 nm

Ortho Diagnostics (Johnson and Johnson) comprou a Biophysics em 1976 e em 1977 foi desenvolvido o System 50 Cytofluorograph - este era um classificador de gotículas, com uma célula de fluxo de lado plano, dispersão frontal e ortogonal, extinção, 2 parâmetros de fluorescência, excitação multi-feixe, com opção de análise por computador. A J&J saiu desse negócio duas vezes, em meados de 1980 e meados de 1990.

ICP 11 (1969) Distribuído por Phywe, Göttingen O primeiro computador comercial de citômetro de fluxo PDP 11

Herzenberg - Stanford – 1969

Len Herzenberg - Classificador baseado na fluorescência (lâmpada do arco) construída após ter trabalhado com um dos sistemas de RCS de Kamentsky onde construíram um instrumento denominado separador de células ativado por fluorescência (FACS) ICP 11 (1969) Distribuído por Phywe, Göttingen O primeiro computador comercial de citômetro de fluxo PDP 11

Herzenberg -1972 - Separador de fluxo de laser de argônio - colocou um laser de argônio em seu separador e obteve separações de alta velocidade bem-sucedidas - Cunhou o termo separação de células ativadas por fluorescência (FACS) Este instrumento podia detectar fluorescência fraca com anticorpos marcados com rodamina e fluoresceína. Uma versão comercial foi distribuída por B-D em 1974 e podia coletar a dispersão frontal e a fluorescência acima de 530 nm.

Particle Technology Inc. - COULTER -1971

  • Fulwyler começou como consultor para a Coulter em fins dos anos 1960. Tempo passado na LASL, FCM e em Tecnologia de fabricação de partículas.
  • Em 1971, Mack Fulwyler demitiu-se da LASL e estabeleceu a PTI como uma subsidiária da Coulter
  • Em 1976 a PTI foi dissolvida,e sua tecnologia transferida para a Flórida

Hemalog D - 1974

Technicon - O primeiro citômetro de fluxo diferencial comercial com dispersão de luz e absorção em diferentes comprimentos de onda. Substratos enzimáticos cromogênicos foram utilizados para identificar neutrófilos e eosinófilos por peroxidase e monócitos por esterase; os basófilos foram identificados pela presença de glicosaminoglicanos utilizando Azul Alciano. A excitação para todas as medições foi uma lâmpada de tungstênio-halogênio.

TPS 1974 - 1979, Desenhado por Bob Auer
Foto de Shapiro “Practical Flow Cytometry”, 3ª Ed. Ed.Wiley-Liss, 1994

Howard M. Shapiro - 1973-76

Shapiro e os instrumentos de Block desenvolveram uma série de citômetros de fluxo multi-feixe que faziam diferenciais e excitação múltipla de fluorescência e emissão TPS 1974 - 1979, Desenhado por Bob Auer

Separador de alta velocidade LLNL - 1978

Marv Van Dilla e Phil Dean classificando cromossomos em LLNL por volta de 1978, no primeiro separador com base em fluorescência desenvolvido lá. O separador mostrado foi posteriormente modificado para se tornar o primeiro separador de feixe duplo, totalmente controlado por computador e de multi-parâmetro. Pai do MoFlo.

TPS 1974 - 1979, Desenhado por Bob Auer

Invenção do Anticorpo Monoclonal por Kohler e Milstein - 1975

Factoide interessante

  • Len Herzenberg estava passando um ano sabático no laboratório de Cesar Milstein em 1975, quando Milstein desenvolveu o Anticorpo Monoclonal.
  • Foi Herzenberg que Milstein creditou pela invenção de um nome para a célula que fez o anticorpo - hibridoma!
  • O termo hibridoma foi proposto por Len Herzenberg durante um ano sabático em meu laboratório em 1976/1977. Em uma conversa na faculdade de Cambridge, Len escutou de um dos professores que hibridoma era grego ilegível. “Naquela altura no entanto, o termo estava se tornando popular entre nós, e nós decidimos adotá-lo.” The hybridoma revolution: an offshoot of basic research Cesar Milstein, Bioessays, 21:966-973,1999.

ICP 11 (1969) Distribuído por Phywe, Göttingen O primeiro computador comercial de citômetro de fluxo PDP 11
Wolfgang Göhde

Epics II 1975, Desenhado por Mack Fulwyler e Jim Corell Entregue ao NCI/NIH
TPS 1974 - 1979, Desenhado por Bob Auer

Prêmio Nobel de medicina em 1984: Niels K. Jerne, Georges J.F. Köhler, César Milstein “para teorias sobre a especificidade no desenvolvimento e controle do sistema imunológico e a descoberta do princípio para a produção de anticorpos monoclonais.

Os relatórios dos árbitros foram positivos, mas cautelosos. Os editores da Nature não consideraram ser de interesse geral suficiente publicá-lo como um artigo, e o texto original teve que ser severamente podado para ter extensão de uma carta. “Milstein comentando seu artigo original em 1999