Method Article

القياس الكمي للكثافة الخلوية والخصائص المضادة للجينات باستخدام الارتفاع المغناطيسي

DOI:

10.3791/62550

⸱

May 17th, 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Nano Flow Core Facility, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, 2Department of Medicine, Division of Allergy and Inflammation, Beth Israel Deaconess Medical Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تصف هذه الورقة طريقة قائمة على الارتفاع المغناطيسي يمكنها الكشف على وجه التحديد عن وجود المستضدات ، إما قابلة للذوبان أو مقيدة بالغشاء ، عن طريق تحديد التغيرات في ارتفاع ارتفاع حبات الالتقاط ذات الكثافات الثابتة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تطوير الطريقة الموصوفة على أساس مبادئ الارتفاع المغناطيسي ، الذي يفصل بين الخلايا والجسيمات على أساس كثافتها وخصائصها المغناطيسية. الكثافة هي نوع الخلية تحديد الممتلكات، ترتبط مباشرة إلى معدل الأيض، والتمايز، وحالة التنشيط. يسمح الارتفاع المغناطيسي بنهج خطوة واحدة لفصل خلايا الدم المتداولة بشكل ناجح، وصورها وتوصيفها، والكشف عن فقر الدم، وأمراض الخلايا المنجلية، وتعميم الخلايا السرطانية على أساس الكثافة والخصائص المغناطيسية. هذا النهج قابل أيضا للكشف عن المستضدات القابلة للذوبان الموجودة في محلول باستخدام مجموعات من الخرز منخفض الكثافة وعالي الكثافة المغلفة بالأجسام المضادة للالتقاط والكشف ، على التوالي. إذا كان المستضد موجودا في الحل ، فإنه سيتم جسر مجموعتين من الخرز ، وتوليد مجمع حبة حبة جديدة ، والتي سوف ترتفع بين صفوف الخرز المغلفة بالأجسام المضادة. زيادة تركيز المستضد المستهدف في المحلول سوف تولد عددا أكبر من مجمعات حبة الخرز بالمقارنة مع تركيزات أقل من المستضد، مما يسمح بإجراء قياسات كمية للمضاد المستهدف. الارتفاع المغناطيسي مفيد لطرق أخرى بسبب انخفاض وقت إعداد العينة وعدم الاعتماد على طرق القراءة الكلاسيكية. يتم التقاط الصورة التي تم إنشاؤها بسهولة وتحليلها باستخدام المجهر القياسي أو الجهاز المحمول، مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر اللوحي.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الارتفاع المغناطيسي هو تقنية تم تطويرها لفصل وتحليل وتحديد أنواع الخلايا1و2و3والبروتينات4و5 والمواد الأفيونية6 استنادا فقط إلى كثافتها المحددة وخصائصها المغناطيسية. كثافة الخلية هي فريدة من نوعها، خاصية جوهرية من كل نوع الخلية ذات الصلة مباشرة لمعدل الأيض والتمايز حالة7،8،9،10،11،12،

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على البروتوكول التجريبي المستخدم في هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية لمركز بيت إسرائيل الطبي (IRB).

1. إعداد الصك

ملاحظة: يتطلب التصوير رفع الخلايا اثنين من المغناطيس النيودميوم الأرض النادرة ممغنطة على المحور ض ليتم وضعها مع القطب نفسه التي تواجه بعضها البعض لتوليد حقل مغناطيسي. يمكن تخصيص المسافة بين المغناطيس اعتمادا على كثافة المجال المغناطيسي وكثافة الأهداف. في هذه الحالة يتم فصل المغناطيس بمساحة 1mm كافية لإدراج 50 ملم طويلة 1x1 مم مربع أنبوب زجاجي شعري. تم طباعة الجهاز ثلاثي الأبعاد باستخدام تصميم AutoCAD ، وهو متاح عند الطلب.

  1. وضع المجهر على جانبها، أفقي تماما.
    ملاحظة: ال....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يركز الارتفاع المغناطيسي الأجسام ذات الكثافات المختلفة على ارتفاعات مختلفة للارتفاع اعتمادا على كثافة الجسم ، وتوقيعه المغناطيسي ، وتركيز المحلول المغناطيسي ، وقوة المجال المغناطيسي الذي أنشأه مغناطيسان قويان نادران. كما يتم وضع المغناطيس اثنين فوق بعضها البعض، يمكن فقط أن ينظر إلى عينات الرفع، مع الحفاظ على الإضاءة كوهلر، وذلك باستخدام المجهر تحولت على جانبها(الشكل 1). يمكن بسهولة تعديل الارتفاع النهائي للارتفاع الذي يصل إليه كل نوع من أنواع الخلايا عن طريق تغيير تركيز المحلول المغنطيسي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الطارد المركزي المتدرجة حاليا تقنية قياسية لعزل المكونات دون الخلوية على أساس كثافات فريدة من نوعها. غير أن هذا النهج يتطلب استخدام وسائط متخصصة متدرجة ومعدات للطرد المركزي. يسمح نهج الارتفاع المغناطيسي المعروض هنا بإجراء تحقيق مفصل في الخصائص المورفولوجية والوظيفية للخلايا المتداولة ، مع الحد الأدنى ، إن وجد من التلاعب بالخلايا ، مما يوفر وصولا قريبا في الجسم الحي إلى الخلايا المتداولة.

ومع ذلك، عند استخدام الارتفاع المغناطيسي عدة نقاط جديرة بالذكر. أولا ، يجب أن يكون المجهر المستخدم.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ولا يوجد لدى صاحبي البلاغ أي تضارب في الكشف عن المعلومات.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويود المؤلفون أن يشكروا الدكتور جيلوليو بيريرا على مساعدته في العمل خارج الخلية.

وقد تم دعم هذا العمل من خلال منح المعهد الوطني للصحة التالية إلى ICG: RO1CA218500 وUG3HL147353 وUG3TR002881.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2- (N-Morpholino) هيدرات حمض الإيثان سلفونيكSigma AldrichM-2933(MES) ؛ مكون من عازلة التنشيط
50x2.5x1 مم مغناطيس ، مطلي بالنيكل (Ni-Cu-Ni) ، درجة N52 ، ممغنط من خلال سمك 5 مم (0.197 بوصة) K & J Magneticsمغناطيس مخصص يستخدم لجهاز الرفع المغناطيسي
التسرب الأنبوبي الشعري (Critoseal)Leica Microsystems267620تستخدم لتغطية نهايات الأنابيب الشعرية
مرشحات أنبوب الطرد المركزي (Corning Costar Spin-X)Sigma AldrichCLS8163تستخدم لغسل الخرز
مختبر مدمججاك ThorlabsLJ750تستخدم لضبط جهاز الرفع المغناطيسي
DPBS ، خال من الكالسيوم ، خال من المغنيسيومGibco14190-144محلول لتعليق الخرز
EthanolamineSigma AldrichE9508-100MLيستخدم أثناء خطوة الغسيل للخرز
صبغة غشاء البلازما الفلورية (CellMask الأخضر)InvitrogenC37608يستخدم لتلطيخ خلايا Rh +
Gadoteridol InjectionProHanceNDC 0270-1111-03الجادولينيوم (Gd3+) ؛ الحل المغناطيسي المستخدم لتعليق الخلايا
HBSS ++Gibco14025-092حل لإعداد العينة
Human C5b ، 6 ComplexComplementary Technology، IncA122تستخدم لتوليد
تقنية تكملةHuman C7A124تستخدم لتوليد
تقنية تكملةHuman C8A125المستخدمة لتوليد كرات الدم الحمراء Evs
Human C9protein Complement Technology، IncA126تستخدم لتوليد RBC Evs
Mini Series Post CollarThorlabsMSR2تستخدم لتأمين جهاز الرفع المغناطيسي لمختبر الرافعات
N- (3-Dimethylaminopropyl) -N & Prime ؛ -ethylcarbodiimide hydrochlorideSigma AldrichE1769-10G(EDC) ؛ تستخدم في تفاعل اقتران الأجسام المضادة
التحكمالعادي في IgG للأرانبR & D SystemsAB-105-Cتستخدم لطلاء الخرز كحالة تحكم
محلول ملحي مخزن بالفوسفات (محلول 10X ، درجة الحموضة 7.4)Boston BioproductsBM-220مكون عازلة اقتران ، يستخدم لغسل خطوات
Polysorbate 20 (Tween 20)Sigma AldrichP7949-500MLمكون عازلة التنشيط
مختبراتبوليسترين كربوكسيل بوليمرPC06004حبات عالية الكثافة (1.05 جم / مل) ، تستخدم لاقتران الأجسام المضادة
Rabbit RhD الأجسام المضادة متعددة النسيلةInvitrogenPA5-112694تستخدم لطلاء الخرز لإزالة عامل Rh في خلايا الدم الحمراء
مجهر من الدرجة البحثيةأوليمبوسبروفيس AX-70مجهر يستخدم لتركيب جهاز الرفع المغناطيسي وعرض الخلايا المرتفعة
أقدام الترطيب المطاطيةThorlabsRDF1تستخدم لدعم طاولة اللوح الزجاجي
Square Boro TubingVitroTubes8100-050أنبوب شعري يستخدم لتحميل العينة في Maglev
Sulfo-NHSThermoscientific24510يستخدم في تفاعل اقتران الأجسام المضادة
المرحلة الانتقاليةThorlabsPT1تستخدم للتركيز ومسح الأنبوب الشعري
مانع البروتين RBC Evs ، Inc البروتين RBC Evs ، Inc انفجارات

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tasoglu, S., et al. Levitational Image Cytometry with Temporal Resolution. Advanced Materials. 27 (26), 3901-3908 (2015).
  2. Durmus, N. G., et al. Magnetic levitation of single cells. Proceedings of the National Academy of Sciences o....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Magnetic LevitationCellular DensityAntigen DetectionBlood Cell SeparationDensity Based SeparationRed Blood CellsAntibody Coated BeadsFluorescent StainingCapillary Tube AssayGadolinium Ion

Related Articles