$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
הבדיקה של מערכת החוץ הגופית (MN) היא בדיקה נפוצה להערכת רעילות ורעילות כמו כלי ההקרנה בתחומים שונים של מחקר כגון פיתוח כימי ותרופות, כמו גם בדיקת האדם בקרב אנשים חשופים שונים , גורמים סביבתיים, בעיסוק או בסגנון חיים1,2,3. MN מורכב משברי כרומוזום או כרומוזומים שלמים שנוצרו במהלך חלוקת התא שאינם משולבים באחת משתי הגרעינים המרכזיים של הבת. בעקבות המאמר, חומר כרומוזום זה מתאים לגוף יחיד, מעוגל בתוך הציטופלסמה הנפרדת מאחד הגרעינים העיקריים2. לכן, MN הם נציג של נזק לדנ א ושימשו במשך שנים רבות כנקודת קצה בבדיקת הגנומות4. השיטה המתאימה ביותר למדידת MN היא הציטוקינזה-בלוק של מיקרורוקלינוס (CBMN). באמצעות השימוש בשיטת CBMN, התדירות של MN בתאים בינקליבטים (BNCs) ניתן להבקיע על ידי שילוב ציטוצ'סין B (Cyt-B) לתוך המדגם. Cyt-B מאפשר חלוקה גרעינית, אך מונע החטיבה התאית ולכן, מגביל את התוצאה של MN כדי BNCs כי יש לחלק רק פעם5.
פרוטוקולים באמצעות מיקרוסקופ וזרימה cy, מיקרוסקופיה פותחו ואומתו ומשמשים באופן שגרתי כדי לבצע את השימוש בשיטת חוץ גופית6,7,8,9,10, .11,12,13,14 מיקרוסקופיה נהנית מיכולת לאשר באופן חזותי כי MN הם לגיטימיים אבל הוא זמן רב ונוטה להשתנות בין קולעים15. כדי לענות על כך, שיטות מיקרוסקופית אוטומטיות פותחו כדי לסרוק שקופיות וללכוד תמונות של גרעינים, ו16,17,18,19, אבל ציטופלסמה לא יכול להיות דמיינו, מה שהופך אותו קשה לקבוע אם MN משויך למעשה לתא מסוים. יתר על כן, שיטות אלה יש קשיים בזיהוי תאים פולינוקלינטי (כולל תאים tri ו quadranucleated) אשר נדרשים לחישוב של רעילות ציטוזה בעת שימוש Cyt-B9. הזרימה cy, שיטות שפותחו כדי לבצע את מימוש האתר מעסיק את הקרינה הפלואורסצנטית, כמו גם קדימה ולצד בעוצמות פיזור כדי לזהות אוכלוסיות של גרעיני שני ו-MN כי שוחררו מתא אחרי הליזה20,21 ,22. זה מאפשר לרכוש נתונים מכמה אלפי תאים בתוך כמה דקות ומאפשר ניתוח אוטומטי23; עם זאת, חוסר יכולת להמחיש את התאים לא מאפשר לאשר כי האירועים הבקיע הם אמיתיים. בנוסף, לישיר את קרום התא מעכב את השימוש Cyt-B, כמו גם יצירת השעיה המכיל פסולת אחרים כגון אגרגטים כרומוזום או האפוטוטיים גופים ואין דרך להבדיל אלה מ-MN24.
לאור המגבלות האלה, הדמיה רב ספקטקטרלית זרימה Cy, מערכת אידיאלית כדי לבצע את שיטת MN מאחר שהיא משלבת את הדימוי הפלורסנט ברזולוציה גבוהה של מיקרוסקופ עם החוסן הסטטיסטי ואת המהירות של הזרימה המקובלת cy, לנסות. ב-mifc, כל התאים מוצגים לתוך מערכת פלואידיקה ולאחר מכן הם התמקדו באופן דינמי במרכז של תא זרימה קובט. התאורה האורתוגונלית של כל התאים מושגת באמצעות השימוש בשדה ברייטקל (BF) דיודות פולטות אור (LED), לייזר לפיזור בצד (לפחות) אחד לייזר פלורסנט. פוטונים פלורסנט נלכדים על ידי אחד מתוך שלושה (20x, 40x או 60x) מספריים באיכות גבוהה עדשות היעד ולאחר מכן לעבור דרך אלמנט הפירוק ספקטרלי. פוטונים הם לאחר מכן מתמקדים המכשיר חיוב מצמידים (CCD) מצלמה כדי לקבל תמונות ברזולוציה גבוהה של כל התאים העוברים דרך תא הזרימה. כדי למנוע טשטוש או מעקב, ה-CCD פועלת במצב שילוב של עיכוב בזמן (TDI) העוקב אחר אובייקטים על ידי העברת תוכן פיקסל מהשורה לשורה למטה CCD ב סנכרון עם מהירות התא בזרימה. מידע פיקסלים נאסף לאחר מכן משורת הפיקסלים האחרונה. הדמיה TDI בשילוב עם ריקבון ספקטרלי מאפשר עד 12 תמונות (2 BF, 10 פלורסנט) להילכד בו זמנית מכל התאים העוברים דרך תא הזרימה. כל הדימויים שנלכדו מאוחסנים בקבצי נתונים ספציפיים לדוגמה, המתיר ניתוח שיבוצע בכל עת באמצעות תוכנת ניתוח נתונים MIFC. לבסוף, קבצי נתונים שומרים על הקשר בין תמונות סלולריות ונקודות על כל החלקות של bivariate. משמעות הדבר היא כי כל נקודה על העלילה bivariate מסורתית יכול להיות מודגש ו-BF המקביל שלה ואת התמונות הפלורסנט יוצגו25.
לאחרונה, mifc מבוססי שיטות פותחו כדי לבצע את הטיפול MN עבור שני קרינה מיון biodosimetry26,27,28,29,30,31 , ו גנטית טוקסיקולוגיה32,33 בדיקות. עבודה זו הוכיחה כי תמונות הסלולר של גרעינים הראשי, MN ואת הציטופלסמה יכול להיות התמונה עם תפוקה גבוהה יותר מאשר שיטות אחרות26. כל סוגי התאים הדרושים לניתוח, כולל תאי מונו, BNCs (עם או בלי MN), ותאי פולי, יכולים להיות מזוהים באופן אוטומטי בתוכנת ניתוח הנתונים MIFC, ויישום הקריטריונים של הניקוד שפותחו על ידי Fenech et al. מושגת באמצעות השימוש באלגוריתמים מתמטיים שונים6,34. תוצאות מ biodosimetry הראו כי מינון התגובה עקומות כיול היו דומים בסדר גודל לאלה שהתקבלו משיטות אוטומטיות אחרות בספרות כאשר לכמת את שיעור של MN לכל BNC29. בנוסף, העבודה האחרונה בטוקסיקולוגיה הוכיחה כי תמונות של תאים מונו, BNCs (עם או בלי MN) ו-פולי תאים ניתן ללכוד באופן אוטומטי, מזוהה, מסווג וממוספרים באמצעות MIFC. הפרוטוקול וניתוח הנתונים איפשר את החישוב של רעילות ציטורעלים ו-גנוזה לאחר חשיפת תאים TK6 למספר clastogens ו aneugens32.
הפרוטוקול המוצג במאמר זה מתאר שיטה לביצוע השימוש בשיטת החוץ-גופית באמצעות MIFC. טכניקת העיבוד לדוגמה המשמשת בעבודה זו דורשת פחות מ-2 שעות כדי לעבד מדגם אחד והיא קלה יחסית לביצוע בהשוואה לשיטות אחרות. ניתוח הנתונים בתוכנת הניתוח MIFC הוא מורכב, אך היצירה של תבנית הניתוח יכולה להתבצע בתוך מספר שעות בעקבות השלבים המתוארים בנייר זה. יתר על כן, לאחר יצירת התבנית, ניתן להחילו באופן אוטומטי על כל הנתונים שנאספו ללא כל עבודה נוספת. הפרוטוקול מתאר את כל הצעדים הדרושים כדי לחשוף את TK6 תאים ל clastogens ו-aneugens, מתאר כיצד להתרבות, לעבד ולהכתים את התאים, ומדגים כיצד לרכוש דימויים ברזולוציה גבוהה באמצעות MIFC. יתר על כן, נייר זה ממחיש את שיטות העבודה הטובות ביותר לניתוח נתונים בתוכנה MIFC כדי לזהות באופן אוטומטי וציון תאים מונו, BNCs, ו פולי תאים למטרות חישוב שני ציטורעילות ו-גנוזיס.