Skattering cahaya adalah fenomena fisika yang terjadi ketika suatu partikel berinteraksi dengan cahaya. Partikel dapat berupa sel, partikel kecil, atau objek lainnya. Skattering cahaya ini dipengaruhi oleh indeks refraktif partikel dan medium, serta sudut pengukuran scatter.

Gambar 2 menunjukkan konsep skattering forward (arah depan). Ketika sel melewati sinar laser, cahaya dapat disebarkan. Hal ini diukur menggunakan detektor inline. Sejak sinar laser sangat terang, terdapat garis hitam yang berfungsi sebagai penghalang agar sinar laser tidak menyerang detektor (garis hitam depan detektor). Apa yang dikumpulkan adalah foton-foton yang ditunjukkan oleh garis-garis dash. Sebagaimana ditunjukkan pada bagian bawah gambar, semakin besar ukuran sel, maka skattering cahaya akan lebih "intens" (menurut teori Mie). Dengan keterbatasan sinar laser yang tetap, intensitas adalah proporsional dengan luas cross-sectional scattering.

Gambar 2: Skattering forward dalam alat analisis flow cytometry.

Seperti disebutkan sebelumnya, ini juga tergantung pada indeks refraktif partikel, sehingga jika kita memiliki sel individu dengan indeks refraktif sekitar 1.3611, maka karet polistiren yang sama ukuran dengan indeks refraktif 1.6052 (pada 488 nm) akan memiliki profil skattering yang berbeda. Oleh karena itu, kita harus hati-hati dalam menginterpretasikan hasil skattering forward.

Side Scatter

Parameter fisikal lain yang dapat diukur adalah side angle scatter, yang mewakili scattering dari kompleksitas internal sel. Hal ini dipengaruhi oleh komponen-komponen sel seperti nucleus, granula dan sebagainya. Jika kita membandingkan limfosit dengan basofil dan neutrofil, maka parameter side scatter ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi subset PBMC (Peripheral Blood Mononuclear Cell) utama.

Kombinasi Parameter Fisikal

Kekuatan dari menggunakan parameter fisikal oleh flow cytometry menjadi jelas ketika mereka dikombinasikan. Mungkin kita dapat memberikan identifikasi pertama pada subset sel dalam contoh. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4: Identifikasi subset sel menggunakan parameter fisikal.

Penggunaan Parameter Fisikal

Sementara contoh-contoh di atas telah menunjukkan bagaimana memisahkan populasi heterogen dari campuran kompleks (darah), maka parameter fisikal ini juga berguna bahkan untuk populasi sel homogen lainnya seperti kultur sel. Parameter scatter dapat digunakan untuk mengidentifikasi debris kecil dalam kultur, serta agregasi sel yang lebih besar. Sebagai teknik flow cytometry adalah single-cell, maka menghilangkan agregasi adalah langkah penting untuk memastikan data analisis atau sorting sel yang berkualitas tinggi.

Kesimpulan

Analisis menggunakan parameter fisikal forward dan side angle scatter menjadi bagian penting dalam workflow analisis. Dengan demikian, mereka dapat membantu dalam karakterisasi lebih lanjut contoh.

Rujukan:

Zhang, Qinnan et al. “Quantitative refractive index distribution of single cell by combining phase-shifting interferometry and AFM imaging.” Scientific reports vol. 7,1 2532. 31 May. 2017, doi:10.1038/s41598-017-02797-8

Stefka Nikolova Kasarova, Nina Georgieva Sultanova dan Christo Dimitrov Ivanov et al. Analysis of the dispersion of optical plastic materials. Optical Materials. Vol. 29(11):1481-1490. DOI: 10.1016/j.optmat.2006.07.010