פרוטוקול זה מפרט שיטה לבודד שלפוחית תאית (EVS), חלקיקים קרומיים קטנים שוחררו מהתאים, מ קטן כמו 10 דגימות סרום μl. גישה זו עוקפת את הצורך בultracentrifugation, דורשת רק כמה דקות של זמן assay, ומאפשרת בידוד של כלי רכב חשמלי מדגימות של כרכים מוגבלים.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מפרט שיטה לבודד שלפוחית תאית (EVS), חלקיקים קרומיים קטנים שוחררו מהתאים, מ קטן כמו 10 דגימות סרום μl. גישה זו עוקפת את הצורך בultracentrifugation, דורשת רק כמה דקות של זמן assay, ומאפשרת בידוד של כלי רכב חשמלי מדגימות של כרכים מוגבלים.
שלפוחית תאית (EVS), חלקיקים קרומיים שוחררו מסוגים שונים של תאים, להחזיק פוטנציאל גדול עבור יישומים קליניים. הם מכילים מטען חומצת גרעין וחלבונים ומוכרים יותר ויותר כאמצעי לתקשורת בין תאית מנוצלת על ידי שני eukaryote ותאי פרוקריוטים. עם זאת, בשל גודלם הקטן, פרוטוקולים הנוכחיים לבידוד של כלי רכב חשמליים הם בדרך כלל זמן רב, מסורבל, ודורשים כמויות גדולות מדגם וציוד יקר, כגון ultracentrifuge. כדי לתת מענה למגבלות אלה, שפיתחנו פלטפורמת immunoaffinity מבוססת נייר להפרדה תת-קבוצות של כלי רכב חשמליים שהיא קל, יעיל, ודורש כרכי מדגם נמוכים כמו 10 μl. ניתן pipetted דגימות ביולוגיות ישירות על אזורי מבחן נייר ששונו כימי עם מולקולות ללכוד שיש לי זיקה גבוהה לסמני משטח EV ספציפיים. immunosorben צמוד אנזים אנו לאמת את assay באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), המבוסס על ניירמבחני t (P-ELISA), וניתוח transcriptome. מכשירים מבוססי נייר אלה יאפשר המחקר של כלי רכב חשמליים במרפאת והגדרת המחקר כדי לעזור לקדם את ההבנה של פונקציות EV בבריאות ובחוליים שלנו.
שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) הן חלקיקים קרומיים הטרוגניים שגודלם נע בין 40 ננומטר ל-5,000 ננומטר ומשתחררים באופן פעיל על ידי סוגי תאים רבים דרך נתיבי ביוגנזה שונים1-9. הם מכילים תת-קבוצות ייחודיות ונבחרות של DNA, RNA, חלבונים וסמני פני שטח מתאי הורים. מעורבותם במגוון תהליכים תאיים, כגון תקשורת בין-תאית10, אפנון חסינות11, אנגיוגנזה12, גרורות12, עמידות לכימותרפיה13 והתפתחות מחלות עיניים9, מוכרת יותר ויותר ועוררה עניין רב בשימושיותם ביישומי אבחון, פרוגנוסטיקה, טיפולית וביולוגיה בסיסית.
ניתן לסווגEVs באופן קלאסי כאקסוזומים, מיקרו-שלפוחיות, גופים אפופטוטיים, אונקוסומים, אקטוזומים, מיקרו-חלקיקים, טלרוזומים, פרוסטטוזומים, קרדיוזומים ווקסוזומים וכו', על סמך הביוגנזה או המקור התאי שלהם. לדוגמה, אקסוזומים נוצרים בגופים רב-שלפוחיתיים, בעוד שמיקרו-שלפוחיות נוצרות על ידי ניצנים ישירות מקרום הפלזמה ושלפוחיות אפופטוטיות הן מתאים אפופטוטיים או נמקיים. עם זאת, המינוח עדיין לא מעודן, בין היתר בשל חוסר הבנה ואפיון מעמיק של רכבים חשמליים. פותחו מספר שיטות לטיהור EVs, כולל אולטרה-צנטריפוגה14, אולטרה-סינון15, חרוזים מגנטיים16, משקעים פולימריים17-19 וטכניקות מיקרופלואידיות20-22. ההליך הנפוץ ביותר לטיהור רכבים חשמליים כולל סדרה של צנטריפוגות ו/או סינון להסרת פסולת גדולה ומזהמים תאיים אחרים, ואחריו אולטרה-צנטריפוגה סופית במהירות גבוהה, תהליך יקר, מייגע ולא ספציפי14,23,24. למרבה הצער, הצורך הטכנולוגי בבידוד מהיר ואמין של רכבים חשמליים עם טוהר ויעילות משביעי רצון עדיין לא נענה.
פיתחנו מכשיר חיסוני מבוסס נייר המספק דרך פשוטה, חסכונית בזמן ובעלויות, אך יעילה לבודד ולאפיין תת-קבוצות של EVs22. ניתן לסדר נייר תאית חתוך לצורה מוגדרת ולמינציה באמצעות שתי יריעות פלסטיק עם חורים עוברים רשומים. בניגוד לאסטרטגיה הכללית להגדיר את גבול הנוזל במכשירים מבוססי נייר על ידי הדפסת שעווה הידרופובית או פולימרים25-27, דפוסי נייר למינציה אלה עמידים בפני נוזלים אורגניים רבים, כולל אתנול. אזורי בדיקת נייר עוברים שינוי כימי כדי לספק כיסוי יציב וצפוף של מולקולות לכידה (למשל, נוגדנים ספציפיים למטרה) בעלי זיקה גבוהה לסמני משטח ספציפיים בתת-קבוצות EV. ניתן להזרים דגימות ביולוגיות ישירות לאזורי בדיקת הנייר, ורכבים חשמליים מטוהרים נשמרים לאחר שלבי השטיפה. אפיון של EVs מבודדים יכול להתבצע על ידי SEM, ELISA וניתוח טרנסקריפטומי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תרשים כללי של נוהל המבצע מסופק באיור 1. שימוש בשיטות אתיות, אספנו דגימות דם מנבדקים בריאים, ואספתי דגימות הומור מימיות מחולים דרך טאיצ'ונג ותיקי בית החולים הכללי (TCVGH), טאיצ'ונג, טייוואן תחת IRB אושר פרוטוקולים ( IRB TCVGH מס 'CF11213-1).
1. ייצור של מכשירי נייר
אוסף דוגמאות 2. סרום ומימי הומור ועיבוד
3. בידוד של שלפוחית התאית
4. 1 Downstream Assay דוגמא: Electromicrographs סריקה
5. Assay דוגמא 2 Downstream: ELISA מבוסס נייר
6. דוגמא Downstream Assay 3: בידוד RNA
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היכולת של מכשיר נייר לבודד את תת-קבוצות של כלי רכב חשמלי ביעילות מסתמכת על ההכרה שלה רגישה וספציפית של סמני משטח EV. השינוי היציב של סיבי נייר עם מולקולות ללכוד מושגת באמצעות הכימיה avidin ביוטין כפי שתואר במקומות אחרים 28-30. היעילות של נטיה הכימית ושל שיטת physisorption נבחנת באמצעות קריאות הקרינה מבוססת. אזורי מבחן נייר הוכנו לאחר צעד הפרוטוקול 1) פרט למולקולת הלכידה מוחלף במולקולות fluorophore 20 מיקרוגרם / מיליליטר R-Phycoerythrin מצומדות- ביוטין (PE-ביוטין) בשלב 1...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השלבים הקריטיים ביותר לבידוד מוצלח של תת-קבוצות של שלפוחית תאית הם: 1) בחירה טובה של נייר; 2) כיסוי יציב וגבוה של מולקולות ללכוד על פני השטח של סיבי נייר; טיפול נכון של דגימות 3); ו 4) תרגול היגיינה מעבדה כללית.
חומרים נקבוביים כבר נוצלו בהרבה מבחני זולים וחינמי ציוד. אולי יש להם גודל נקבובית מתכונן, פונקציונלי רב-תכליתי, עלות נמוכה ויחס קרקע-נפח גבוה מאפשר פתילה פסיבית של נוזלים. בחרנו כיתה נייר תאית כרומטוגרפ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכה בחלקו על ידי המועצה הלאומית למדע טייוואן grants- NSC 99-2320-B-007-005-MY2 (CC) והמועצה לביטחון לאומי 101-2,628-E-007-011-MY3 (CMC), ויוצאי הצבא הכללי בתי חולים ומערכת אוניברסיטת טייוואן משותף תכנית המחקר (CC).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| נייר כרומטוגרפיה | GE Healthcare Life Sciences | 3001-861 | Whatman® נייר תאית דרגה 1 |
| (3-Mercaptopropyl) trimethoxysilane | Sigma Aldrich | 175617 | כימיקל זה מגיב עם מים ולחות ויש למרוח אותו בתוך שקית כפפות מלאה בחנקן. יש להימנע ממגע עם העיניים והעור. אין לנשום אדים או לשאוף אדים. |
| אתנול | פישר מדעי | BP2818 | מוחלט, 200 הוכחה, ביולוגיה מולקולרית בדרגת |
| אלבומין סרום בקר (BSA) | BioShop Canada Inc. | ALB001 | מכונה לעתים קרובות שבר כהן V. |
| N-γ-maleimidobutyryloxy succinimide ester (GMBS) | Pierce Biotechnology | 22309 | GMBS הוא מקשר אמין לסולפידריל. GMBS רגיש ללחות. |
| ל-Avidin | Pierce Biotechnology | 31000 | NeutrAvidin יש 4 אתרי קשירה לביוטין וערך ה-pI שלו הוא 6.3, שהוא ניטרלי יותר מ-avidin מקומי |
| עכבר ביוטיניל אנטי-אנושי אנטי-CD63 | Ancell | 215-030 | שיבוט AHN16.1/46-4-5 |
| נספח ביוטיניל V | BD Biosciences | 556418 | ל-Annxin V יש זיקה גבוהה לפוספטידילסרין (PS) |
| אנטי-CD9 ראשוני ומשני נוגדנים | System Biosciences | EXOAB-CD9A-1 | הנוגדן המשני הוא |
| שפופרות הפרדת סרום | Biosciences | 367991 | מפעיל קרישים וג'ל להפרדת סרום |
| Annexin V מאגר מחייב | BD Biosciences | 556454 | פי 10; יש לדלל ל-1x לפני השימוש. |
| סט ריאגנטים למצע TMB | BD Biosciences | 555214 | הסט מכיל מי חמצן ו-3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) |
| [header] | |||
| ערכת בידוד RNA | Life Technologies | AM1560 | MirVana ערכת בידוד RNA |
| סיוע לבידוד RNA מבוסס פוליוויניל פירולידון | Life Technologies | AM9690 | עזר לבידוד RNA צמחי מכיל פוליוויניל פירולידון (PVP) הנקשר לפוליסכרידים. |
| ערכת ניקוי RNA | Qiagen Inc. | ערכת ניקוי RNA MinElute 74004 מיועדת לטיהור של עד 45 μ g RNA. | |
| תא פלזמה | March Instruments | PX-250 | |
| מיקרוסקופ אלקטרונים סורק | היטאצ'י בע"מ | S-4300 | |
| סורק שולחני | Hewlett-Packard Company | Photosmart B110 | תמונות צבעוניות של 8 סיביות צולמו. ניתן להשתמש גם במצלמות ובטלפונים חכמים. |
| מערכת הקלטת תמונות | J& H Technology Co | GeneSys G:BOX Chemi-XX8 | תמונות פלורוסצנטיות של 16 סיביות צולמו. ניתן להשתמש גם במיקרוסקופים פלורוסצנטיים. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה