Porphyrin-modifizierte Beads zur Verwendung als Kompensationskontrollen in der Durchflusszytometrie

William Bauta; Marcia Grayson; Rossella Titone; Jennifer Rebeles; Vivienne I. Rebel

doi:10.3791/65294

Methodenartikel

Porphyrin-modifizierte Beads zur Verwendung als Kompensationskontrollen in der Durchflusszytometrie

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DOI:

10.3791/65294

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24. März 2023

William Bauta¹ , Marcia Grayson¹ , Rossella Titone¹ , Jennifer Rebeles¹ , Vivienne I. Rebel¹

¹bioAffinity Technologies

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Protokoll beschreibt, wie Porphyrin-basierte Kompensationsbeads für die Durchflusszytometrie durch die Reaktion von Amin-funktionalisierten Polystyrol-Beads mit dem Porphyrin TCPP und dem Amid-Kupplungsreagenz EDC hergestellt werden. Ein Filtrationsverfahren wird eingesetzt, um die partikulären Nebenprodukte zu reduzieren.

Zusammenfassung

Die Durchflusszytometrie kann verschiedene Zellpopulationen auf der Grundlage von Fluoreszenzmessungen schnell charakterisieren und quantifizieren. Die Zellen werden zunächst mit einem oder mehreren fluoreszierenden Reagenzien gefärbt, die jeweils mit einem anderen fluoreszierenden Molekül (Fluorophor) funktionalisiert werden, das aufgrund ihrer phänotypischen Eigenschaften, wie z. B. der Antigenexpression auf der Zelloberfläche, selektiv an Zellen bindet. Die Intensität der Fluoreszenz von jedem Reagenz, das an Zellen gebunden ist, kann auf dem Durchflusszytometer mit Kanälen gemessen werden, die einen bestimmten Wellenlängenbereich erfassen. Wenn mehrere Fluorophore verwendet werden, schwappt das Licht einzelner Fluorophore oft in unerwünschte Detektionskanäle über, was eine Korrektur der Fluoreszenzintensitätsdaten in einem Prozess erfordert, der als Kompensation bezeichnet wird.

Kompensationskontrollpartikel, in der Regel Polymerkügelchen, die an einen einzelnen Fluorophor gebunden sind, werden für jeden Fluorophor benötigt, der in einem Zellmarkierungsexperiment verwendet wird. Daten von Kompensationspartikeln aus dem Durchflusszytometer werden verwendet, um eine Korrektur der Fluoreszenzintensitätsmessungen vorzunehmen. Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung und Aufreinigung von Polystyrol-Kompensationskügelchen, die kovalent mit dem fluoreszierenden Reagenz Meso-Tetra(4-carboxyphenyl)porphin (TCPP) funktionalisiert sind, und deren Anwendung in der Durchflusszytometrie-Kompensation. In dieser Arbeit wurden aminfunktionalisierte Polystyrolkügelchen mit TCPP und dem Amid-Kupplungsreagenz EDC (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimidhydrochlorid) bei pH 6 und bei Raumtemperatur für 16 h unter Rühren behandelt. Die TCPP-Beads wurden durch Zentrifugation isoliert und zur Lagerung in einem pH-7-Puffer resuspendiert. TCPP-bedingte Partikel wurden als Nebenprodukt beobachtet. Die Anzahl dieser Partikel könnte durch ein optionales Filtrationsprotokoll reduziert werden. Die daraus resultierenden TCPP-Beads wurden erfolgreich auf einem Durchflusszytometer zur Kompensation in Experimenten mit humanen Sputumzellen eingesetzt, die mit mehreren Fluorophoren markiert waren. Die TCPP-Kügelchen erwiesen sich nach 300-tägiger Lagerung im Kühlschrank als stabil.

Einleitung

Porphyrine sind aufgrund ihrer Fluoreszenz- und Tumor-Targeting-Eigenschaften seit vielen Jahren im biomedizinischen Bereich von Interesse ^1,2,3. Therapeutische Anwendungen wie die photodynamische Therapie (PDT) und die sonodynamische Therapie (SDT) beinhalten die systemische Verabreichung eines Porphyrins an einen Krebspatienten, die Akkumulation des Medikaments im Tumor und die lokale Exposition des Tumors mit einem Laserlicht einer bestimmten Wellenlänge oder Ultraschall. Die Bestrahlung mit Laserlicht oder Ultraschall führt zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies durch da....