Method Article

זיהוי כמותי של חיידקים באמצעות מיקרוספרות מגנטיות עם תווית צבע

December 23rd, 2025

In This Article

Abstract

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

סרטון זה מדגים זיהוי חיידקי כמותי מרובה באמצעות מיקרוספרות פוליסטירן מגנטיות קרבוקסיליות הצבועות לקבוצות נפרדות. ההליך כולל היווצרות קומפלקסים של חיידקי חרוזים, הפרדה מגנטית ואנליזה מבוססת זרימה, המאפשרים כימות מדויק וסימולטני של מספר חיידקים באותה תגובה היטב.

Protocol

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

1. צימוד קוולנטי של נוגדני לכידה למיקרוספרות MagPlex

כל נוגדן לכידה מצומד למיקרוספירה מגנטית קרבוקסילית ספציפית באמצעות הליך דו-שלבי כמתואר להלן.

הערה: ערכת צימוד הכוללת את כל הריאגנטים, המאגרים והחומרים הדרושים לצימוד מיקרוספירה זמינה גם כן (ראה טבלת חומרים).

  1. השהה מחדש את ההשעיה של ההשעיה הלא מצומדת של המיקרוספירה בהתאם להוראות המתוארות בגיליון המידע על המוצר שסופק עם המיקרוספרות שלך.
    הערה: הוראות ההשעיה יהיו תלויות בגודל ובנפח של בקבוקוני המיקרספירה
  2. .
  3. העבר 2.5 x 106 של מיקרוספרות מלאי לצינור מיקרוצנטריפוגה מומלץ (ראה טבלת חומרים).
  4. הכניסו את הצינור למפריד מגנטי ואפשרו הפרדה למשך 60 שניות.
  5. כאשר הצינור עדיין ממוקם במפריד המגנטי, הסר את הסופרנטנט.
    הערה: היזהר לא להפריע microspheres.
  6. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות ב 100 μL של dH2O על ידי מערבולת וסוניקציה למשך 20 שניות.
  7. חזור על שלבים 3 ו- 4.
  8. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות שנשטפו 80 μL של 0.1 M נתרן פוספט monobasic, pH 6.2 על ידי מערבולת וסוניקציה למשך 20 שניות.
  9. הוסף 10 μL של 50 מ"ג / מ"ל N-hydroxysulfosuccinimide (sulfo-NHS) (מדולל ב 0.1 M נתרן פוספט monobasic, pH 6.2) למיקרוספרות ולערבב בעדינות על ידי מערבולת.
  10. הוסף 10 μL של 50 מ"ג / מ"ל 1-אתיל-3-[3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDC) (מדולל ב 0.1 M נתרן פוספט monobasic, pH 6.2) למיקרוספרות ולערבב בעדינות על ידי מערבולת.
  11. יש לדגור במשך 20 דקות בטמפרטורת החדר עם ערבוב עדין על ידי מערבולת במרווחים של 10 דקות.
  12. הכניסו את הצינור למפריד מגנטי ואפשרו הפרדה למשך 60 שניות.
  13. כאשר הצינור עדיין ממוקם במפריד המגנטי, הסר את הסופרנטנט.
    הערה: היזהר לא להפריע microspheres.
  14. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות במי מלח חוצצי פוספט 250 μL (PBS), pH 7.4 על ידי מערבולת וסוניקציה למשך כ -20 שניות.
  15. הכניסו את הצינור למפריד מגנטי ואפשרו הפרדה למשך 60 שניות.
  16. כאשר הצינור עדיין ממוקם במפריד המגנטי, הסר את הסופרנטנט.
    הערה: היזהר לא להפריע microspheres.
  17. חזור על שלבים 13-15 עבור שתי שטיפות בסך הכל.
  18. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות המופעלות והשטופות ב -100 μL של PBS, pH 7.4 על ידי מערבולת וסוניקציה למשך כ -20 שניות.
  19. הוסף 12.5 מיקרוגרם של נוגדן לכידה למיקרוספרות המרחפות מחדש (כלומר, 5 מיקרוגרם / מיליון מיקרוספירות).
    הערה: נוגדנים חד שבטיים מועדפים ללכידה, אך ניתן להשתמש גם בנוגדנים רב-שבטיים .
    הערה: 5 מיקרוגרם חלבון לכל מיליון חרוזים בדרך כלל מתפקד היטב, אך אנו ממליצים לדרג את הכמות כדי להשיג ביצועי בדיקה מיטביים.
  20. להביא את הנפח הכולל ל-500 מיקרוליטר עם PBS, pH 7.4.
  21. מערבבים תגובת צימוד על ידי מערבולת.
  22. דוגרים במשך שעתיים עם ערבוב על ידי סיבוב בטמפרטורת החדר בחושך.
  23. הכניסו את הצינור למפריד מגנטי ואפשרו הפרדה למשך 60 שניות.
  24. כאשר הצינור עדיין ממוקם במפריד המגנטי, הסר את supernatant.
    הערה: היזהר לא להפריע microspheres.
  25. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות המצומדות ב- 1 מ"ל PBS, pH 7.4 המכיל 0.02% Tween-20, 0.1% אלבומין בסרום בקר (BSA), 0.05% נתרן אזיד (PBS-TBN) על ידי מערבולת וסוניקציה למשך 20 שניות.
  26. הכניסו את הצינור למפריד מגנטי ואפשרו הפרדה למשך 60 שניות.
  27. כאשר הצינור עדיין ממוקם במפריד המגנטי, הסר את הסופרנטנט.
    הערה: היזהר לא להפריע microspheres.
  28. חזרו על שלבים 24-26 במשך שתי שטיפות בסך הכל.
  29. הסר את הצינור מהמפריד המגנטי והשהה מחדש את המיקרוספרות המצומדות ב- 500 μL של PBS-TBN.
    הערה: לקבוע את מספר microspheres התאושש באמצעות מונה התא או hemocytometer.
  30. יש לאחסן מיקרוספרות מצומדות בקירור בטמפרטורה של 2-8°C בחושך.
    הערה: פרוטוקול לאישור יעילות הצימוד זמין גם כן.

2. תיוג ביוטין של נוגדנים לזיהוי

  1. נוגדנים לזיהוי סומנו בביוטין באמצעות EZ-Link sulfosuccinimidyl-6-(biotinamido) hexanoate על פי הוראות היצרן עם עודף מולארי פי 20 של מגיב ביוטין כדי להשיג 4-6 קבוצות ביוטין לכל מולקולת נוגדן.
    הערה: נוגדנים רב-שבטיים משמשים בדרך כלל לאיתור, אך ניתן להשתמש בנוגדנים חד-שבטיים גם אם הם ספציפיים לאפיטופ שונה מזה של נוגדן הלכידה.
    הערה: לחלופין, ניתן להשתמש בנוגדנים ביוטינילציה הזמינים מסחרית לזיהוי.

3. זיהוי אורגניזמים על ידי multiplexed Capture Sandwich Immunoassay

ערכות המיקרוספירה המצומדות ונוגדני הזיהוי המסומנים שנוצרו ב-1 וב-2 לעיל משמשים בבדיקה חיסונית של סנדוויץ' לכידה מרובבת כדי לזהות ולכמת את החיידקים הקיימים בדגימה. סקירה כללית של זרימת העבודה של הבדיקה מוצגת באיור 1.

  1. בחר את בקבוקוני המלאי של ערכות חרוזי MagPlex מצומדות נוגדנים מאחסון של 2-8ºC.
  2. מערבלים וסוניקטים למשך 20 שניות.
  3. הכינו תערובת חרוזים מרובת חרוזים כך שכל סט חרוזים יהיה בריכוז סופי של 2500 מיקרוספרות לכל 50 מיקרוליטר עבור כל באר תגובה (50,000 חרוזים/סט/מ"ל) ב-PBS-TBN.
    הערה: השתמש בגיליון אלקטרוני כדי לקבוע פרמטרי הכנה עבור תערובת חרוזי העבודה.
    הערה: חרוזי בקרה פנימיים (RP1 Monitor Microspheres) עשויים להיכלל גם כדי לפקח על ביצועי הבדיקה והמכשיר.
  4. פיפטה 50 μL של תערובת חרוזי עבודה לתוך הבארות המתאימות של צלחת 96 בארות.
  5. פיפטה 50 μL של תקן או מדגם לבארות מתאימות.
  6. פיפטה 50 μL של PBS-TBN לכל רקע היטב.
  7. מכסים את הצלחת באטם נייר כסף כדי להגן על החרוזים מפני אור ודגרים על שייקר בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת עם ניעור ב-800 סל"ד.
  8. מניחים את הצלחת על מפריד לוחות מגנטי למשך דקה אחת.
  9. שומרים את הצלחת על מפריד הלוחות המגנטי, מסירים בזהירות את נייר הכסף והופכים את הצלחת כדי לרוקן את הבארות, ואז מקישים לייבוש על שכבה עבה של מגבות נייר מעבדה 3-4 פעמים.
    הערה: לחלופין, שאפו ידנית את הבארות באמצעות פיפטור רב ערוצי או השתמשו במכונת כביסה אוטומטית.
  10. השתמש בפיפטור רב-ערוצי כדי להוסיף 200 μL של PBS-TBN לכל באר ולנער במשך דקה אחת על שייקר צלחת ב-800 סל"ד.
  11. מניחים את הצלחת על מפריד לוחות מגנטי למשך דקה אחת.
  12. שומרים את הצלחת על מפריד הלוחות המגנטי, הופכים את הצלחת כדי לרוקן את הבארות, ואז מקישים לייבוש על שכבה עבה של מגבות נייר מעבדה 3-4 פעמים.
    הערה: לחלופין, שאפו ידנית את הבארות באמצעות פיפטור רב ערוצי או השתמשו במכונת כביסה אוטומטית.
  13. חזור על שלבים 10-12 עבור שתי שטיפות בסך הכל.
    הערה: הסר מאגר רב ככל האפשר לפני שתמשיך לשלב הבא כדי למנוע דילול פוטנציאלי של התגובה.
  14. השתמש בפיפטור רב-ערוצי כדי להוסיף 50 μL של חיץ בדיקה לכל באר ולנער במשך דקה אחת על שייקר צלחת ב-800 סל"ד.
  15. דללו את נוגדן הזיהוי ביוטינילציה ל-4 מיקרוגרם/מ"ל ב-PBS-TBN.
  16. הוסף 50 μL של נוגדן זיהוי מדולל לכל באר.
  17. מכסים את הצלחת באטם נייר כסף כדי להגן על החרוזים מפני אור ודגרים על שייקר בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת עם ניעור ב-800 סל"ד.
  18. מניחים את הצלחת על מפריד לוחות מגנטי למשך דקה אחת.
  19. שומרים את הצלחת על מפריד הלוחות המגנטי, הופכים את הצלחת כדי לרוקן את הבארות, ואז מקישים לייבוש על שכבה עבה של מגבות נייר מעבדה 3-4 פעמים.
    הערה: לחלופין, שאפו ידנית את הבארות באמצעות פיפטור רב ערוצי או השתמשו במכונת כביסה אוטומטית.
  20. יש לשטוף כל באר פעמיים בהתאם להליך המתואר בשלבים 10-12.
    הערה: הסר מאגר רב ככל האפשר לפני שתמשיך לשלב הבא כדי למנוע דילול פוטנציאלי של התגובה.
  21. השתמש בפיפטור רב-ערוצי כדי להוסיף 50 μL של חיץ בדיקה לכל באר ולנער במשך דקה אחת על שייקר צלחת ב-800 סל"ד. סטרפטאבידין, R-פיקואריתרין מצומד (SAPE).
  22. דלל את כתב SAPE ל- 4 מיקרוגרם/מ"ל במאגר המבחן.
  23. הוסף 50 μL של SAPE מדולל לכל באר.
  24. מכסים את הצלחת באטם רדיד אלומיניום כדי להגן על החרוזים ועל SAPE מפני אור ודגרים על שייקר בטמפרטורת החדר למשך 30 דקות עם ניעור ב-800 סל"ד.
  25. מניחים את הצלחת על מפריד לוחות מגנטי למשך דקה אחת.
  26. שומרים את הצלחת על מפריד הלוחות המגנטי, הופכים את הצלחת כדי לרוקן את הבארות, ואז מקישים לייבוש על שכבה עבה של מגבות נייר מעבדה 3-4 פעמים.
    הערה: לחלופין, שאפו ידנית את הבארות באמצעות פיפטור רב ערוצי או השתמשו במכונת כביסה אוטומטית.
  27. יש לשטוף כל באר פעמיים בהתאם להליך המתואר בשלבים 10-12.
  28. יש להוסיף 100 μL של PBS-TBN לכל באר ולנער במשך דקה אחת על שייקר צלחת במהירות 800 סל"ד.
  29. נתח 50 μL מכל תגובה על מנתח Luminex (על פי המדריך למשתמש עבור המנתח בשימוש), איסוף מינימום של 50 חרוזים לכל חרוז להגדיר לניתוח. תיאור קצר של xMAP INTELLIFLEX® מסופק להלן.
    1. בחר את התפריט הנפתח בפינה השמאלית העליונה של המסך ונווט אל תצורת לוחות.
    2. בחר הפעל לוחית.
    3. בחר בסמל Eject כדי להוציא את נשא הלוחות.
    4. טען את הצלחת על מוביל הצלחת ובחר בסמל Repull כדי למשוך את מנשא הצלחות.
    5. בחר בסמל הפעלה כדי להפעיל את הצלחת.

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

Results

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

figure-results-1
איור 1: תהליך עבודה של בדיקה חיסונית של סנדוויץ' לכידה מרובה. תערובת מרובת של מיקרוספרות מצומדות נוגדנים מופצת לכל באר, והדגימה מתווספת. לאחר הדגירה במשך שעה אחת, התגובות נשטפות, ואת נוגדנים זיהוי biotinylated מתווספים. לאחר דגירה של שעה, התגובות נשטפות שוב, וכתב SAPE מתווסף. התגובות מודגרות במשך 30 דקות, נשטפות, והתוצאות נקראות על מנתח זרימה xMAP.

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

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
לא הוכרז על ניגוד עניינים.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מיקרוספרות MagPlex® לומינקס®MC100xx-YYראה אתר אינטרנט לקבלת מספרים קטלוגיים בודדים (https://www.luminexcorp.com/magplex-microspheres/#order)
1.5 מ"ל צינורות מיקרוצנטריפוגות אפנדורף22431081חלבון LoBind®
0.1 M נתרן פוספט מונובסיסי (NaH2PO4), pH 6.2MilliporeSigma S3139מאגר הפעלה
1-אתיל-3-[3-דימתילאמינופרופיל]קרבודימיד הידרוכלוריד (EDC)תרמו סיינטיפיק פירס77149
N-הידרוקסיסולפוסוקסינימיד (Sulfo-NHS)תרמו סיינטיפיק ™פירס24510
מלח חוצץ פוספט (PBS), pH 7.4MilliporeSigmaעמ' 3813מאגר צימוד
ערכת צימוד נוגדנים xMAP®לומינקס®40-50016ערכה אופציונלית זמינה לצימוד מיקרוספירה.
נוגדן Anti-Escherichia coli O157:H7SeraCare5310-0326רב-שבטי, המשמש הן ללכידה והן לגילוי
נוגדן נגד סלמונלה CSA-PlusSeraCare5310-0321רב-שבטי, המשמש הן ללכידה והן לגילוי
נוגדן נגד קמפילובקטר spp.SeraCare5310-0324רב-שבטי, המשמש הן ללכידה והן לגילוי
נוגדן אנטי ליסטריה SeraCare5310-0319רב-שבטי, ספציפי לסוג, המשמש הן ללכידה והן לגילוי
PBS, pH 7.4 מכיל 0.02% טווין-20, 0.1% BSA, 0.05% נתרן אזיד (PBS-TBN) MilliporeSigmaP3563
A7888
S8032
ניתן להשתמש בעד 1% BSA
נוגדן Anti-Escherichia coli O157:H7SeraCare5310-0326רב-שבטי
(EZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotin) (פירס).תרמו סיינטיפיק™A39257
אי קולי O157:H7SeraCare5370-0013הרג חום
Salmonella
סרוטיפ טיפימוריום
SeraCare5370-0002הרג חום
קמפילובקטר ג'ג'וניSeraCare5370-0011הרג חום
ליסטריה מונוציטוגניםSeraCare5370-0010הרג חום
סטרפטווידין, R-פיקואריתרין מצומד (SAPE)תרמו סיינטיפיק™S866

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

Magnetic MicrospheresBacterial DetectionFlow Based AnalysisAntibody ConjugationMagnetic SeparationMultiplexed QuantificationFluorescent ReporterStreptavidin BindingBead Bacteria ComplexesSpectral Signatures

Related Articles