Name: באתר דגימה וחילוץ של גידולים במוח עבור מטבולומיקה וניתוח Lipidomics (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: למד שיטת דגימה מיידית של גידולי מוח באמצעות מיקרואקסטרקציה ממוצקה (SPME) לניתוח מטבולומי וליפידומי. הטכניקה מאפשרת אבחון תוך-ניתוחי מהיר וזיהוי ביומרקרים לגליומות ומנינגיומות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחקר נתמך על ידי גרנט הרמוניה 2015/18/M/ST4/00059 ממרכז המדע הלאומי. המחברים רוצים להכיר MilliporeSigma, עסק של Merck KGaA, דרמשטט, גרמניה, לאספקת מכשירי SPME המשמשים בעבודה זו. עסקי מדעי החיים של מרק פועלים כמיליפור סיגמה בארה"ב ובקנדה. כמו כן, המחברים רוצים להודות לתרמו פישר סיינטיפיק על הגישה לספקטרומטר מסה של Q-Exactive Focus.
תרומות המחברים: JB: אופטימיזציה של הכנת מדגם ופרמטרים LC-MS, ביצועים של ניסויי SPME-LC-MS, ניתוח נתונים, ניתוח סטטיסטי ופרשנות נתונים והכנת כתב יד הקשורים לחלק lipidomics; PZG: תיאום וביצועים של רוב הדגימות בבית החולים, אופטימיזציה של פרמטרי דגימה והכנה לדוגמה, ביצועים של ניסויי SPME-LC-MS, ניתוח נתונים, ניתוח סטטיסטי ופרשנות נתונים, הכנת כתב יד הקשורים לחלק מטבולומיה; MG – סיוע באופטימיזציה של הכנת מדגם, שיטת LC-MS וניתוח נתונים הקשורים לחלק lipidomics; KG: ביצועים מפעולה של דגימות SPME ואופטימיזציה של דגימה והכנת דגימה, ניתוח SPME-LC-MS הקשורים לחלק מטבולומיה; KC: ביצועים של מספר דגימות SPME בבית החולים, סיוע באופטימיזציה של דגימה, הכנת מדגם וניתוח נתונים הקשורים לחלק מטבולומיה; KJ: ביצועים של מספר דגימות SPME בבית החולים, סיוע בניתוח lipidomics; DP: ביצועים של הליכים כירורגיים, גיוס של החולים; JF: ביצועים של הליכים כירורגיים, גיוס של חולים; MH: ביצועים של הליכים כירורגיים, תיאום של חלק קליני של המחקר; BB: קונספט, תיאום פיקוח על הפרויקט והכנת כתב יד, ביצוע מספר דגימות

<ol><li>Louis, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+2016+World+Health+Organization+Classification+of+Tumors+of+the+Central+Nervous+System%3A+a+summary%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathologica%22%5BJournal%5D)">The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary.</a> Acta Neuropathologica. 131 (6), 803-820 (2016).</li>
<li>Bi, W. L., Beroukhim, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beating+the+odds%3A+extreme+long-term+survival+with+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Neuro+Oncology%22%5BJournal%5D)">Beating the odds: extreme long-term survival with glioblastoma.</a> Neuro Oncology. 16 (9), 1159-1160 (2014).</li>
<li>Ifa, D. R., Eberlin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ambient+Ionization+Mass+Spectrometry+for+Cancer+Diagnosis+and+Surgical+Margin+Evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Ambient Ionization Mass Spectrometry for Cancer Diagnosis and Surgical Margin Evaluation.</a> Clinical Chemistry. 62, 111-123 (2016).</li>
<li>Alexander, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+methodology+for+in+vivo+endoscopic+phenotyping+of+colorectal+cancer+based+on+real-time+analysis+of+the+mucosal+lipidome%3A+a+prospective+observational+study+of+the+iKnife%5BTitle%5D)+AND+%22Surgical+Endoscopy%22%5BJournal%5D)">A novel methodology for in vivo endoscopic phenotyping of colorectal cancer based on real-time analysis of the mucosal lipidome: a prospective observational study of the iKnife.</a> Surgical Endoscopy. 31 (3), 1361-1370 (2017).</li>
<li>Reyes-Garcés, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Solid+Phase+Microextraction+and+Perspective+on+Future+Directions%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Advances in Solid Phase Microextraction and Perspective on Future Directions.</a> Analytical Chemistry. 90, 302-360 (2018).</li>
<li>Pawliszyn, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPawliszyn%2C+J+%22Handbook+of+Solid+Phase+Microextraction%22">Handbook of Solid Phase Microextraction</a>. , Chemical Industry Press. Beijing. (2009).</li>
<li>Vuckovic, D., Pawliszyn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+Evaluation+of+Solid-Phase+Microextraction+Coatings+for+Untargeted+Metabolomic+Profiling+of+Biological+Fluids+by+Liquid+Chromatography-Mass+Spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Systematic Evaluation of Solid-Phase Microextraction Coatings for Untargeted Metabolomic Profiling of Biological Fluids by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 83, 1944-1954 (2011).</li>
<li>Cajka, T., Fiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comprehensive+analysis+of+lipids+in+biological+systems+by+liquid+chromatography-mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Comprehensive analysis of lipids in biological systems by liquid chromatography-mass spectrometry.</a> Trends in Analytical Chemistry. 61, 192-206 (2014).</li>
<li>Goryńska, P. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+strategy+for+brain+tumour+metabolomic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Research+Journal%22%5BJournal%5D)">A new strategy for brain tumour metabolomic analysis.</a> Medical Research Journal. 3 (1), 15-22 (2018).</li>
<li>Meacham, C. E., Morrison, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumour+heterogeneity+and+cancer+cell+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity.</a> Nature. 501 (7467), 328-337 (2013).</li>
<li>Fernandes, M., Rosel, D., Brábek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translation+in+solid+cancer%3A+are+size-based+response+criteria+an+anachronism%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Translational+Oncology%22%5BJournal%5D)">Translation in solid cancer: are size-based response criteria an anachronism.</a> Clinical Translational Oncology. 17 (1), 1-10 (2015).</li>
<li>Lämmerhofer, M., Weckwerth, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aL%C3%A4mmerhofer%2C+M+%22Metabolomics+in+Practice%3A+Successful+Strategies+to+Generate+and+Analyze+Metabolic+Data%22">Metabolomics in Practice: Successful Strategies to Generate and Analyze Metabolic Data</a>. , Wiley-VCH. (2013).</li>
<li>Lendor, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid+Phase+Microextraction-+Based+Miniaturized+Probe+and+Protocol+for+Extraction+of+Neurotransmitters+from+Brains+in+Vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Solid Phase Microextraction- Based Miniaturized Probe and Protocol for Extraction of Neurotransmitters from Brains in Vivo.</a> Analytical Chemistry. 91 (7), 4896-4905 (2019).</li>
<li>Huq, M., Tascon, M., Nazdrajic, E., Roszkowska, A., Pawliszyn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+Free+Drug+Concentration+from+Biological+Tissue+by+Solid-Phase+Microextraction%3A+In+Silico+and+Experimental+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Measurement of Free Drug Concentration from Biological Tissue by Solid-Phase Microextraction: In Silico and Experimental Study.</a> Analytical Chemistry. 91 (12), 7719-7728 (2019).</li>
<li>Looby, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid+phase+microextraction+coupled+to+mass+spectrometry+via+a+microfluidic+open+interface+for+rapid+therapeutic+drug+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Solid phase microextraction coupled to mass spectrometry via a microfluidic open interface for rapid therapeutic drug monitoring.</a> Analyst. 144, 3721-3728 (2019).</li>
</ol>

לסופרים אין מה לחשוף.

מטבולומיקה לא ממוקדת וליפידומיקה משמשים בדרך כלל במחקרים המתמקדים בזיהוי סמנים ביולוגיים של גידול. עם זאת, ברוב המקרים, חוקרים מחפשים תרכובות שניתן להשתמש בהם לסינון המחלה. כתוצאה מכך, הדגימות הביולוגיות המועדפות הן דם או שתן בשל הגישה הקלות יחסית שלהם. ניתוח של רקמת הגידול מבוצע בעיקר כדי להבין את המנגנונים מאחורי המחלה, לאפיין סוגי גידולים שונים, וכו '. ניתוח באתר של סמנים ביולוגיים גידול מבוצע לעתים נדירות, כמו יישומים כאלה דורשים הכנה מדגם נרחב. לחלופין, אסטרטגיות המבוססות על ניתוח בזמן אמת של פרופילי רקמות ללא בחירה מוקדמת של סמנים ביולוגיים ספציפיים מרוויחים את תשומת הלב שלהקהילה הרפואית 3,4. הפתרון המוצג בזאת מספק פרספקטיבה נוספת על עיבוד רקמות באתר על ידי חשיפת סוג המידע שניתן להשיג באמצעות שיטות כאלה.
השילוב של דגימה, הכנה לדוגמה וחילוץ הופך את SPME ככלי שימושי מאוד לניתוח באתר. יתר על כן, חוסר צריכת רקמות במהלך הדגימה מאפשר שימוש נוסף של אותן דגימות לניתוח סמן ביולוגי ובדיקות שגרתיות (genotyping, ניתוח היסטולוגי), ולכן, הוספת מידע חדש לתוצאות של בדיקות סטנדרטיות. למכשיר הדגימה יש עיצוב פשוט מאוד, הפעולה שלו קלה מאוד, ולא נדרשת הכשרה מיוחדת כדי לבצע את החילוץ עצמו. עם זאת, השגת תוצאות אמינות דורשת הרבה יותר מאשר רק טיפול נכון של התקנים. כדי לבצע כראוי את הניסוי, צריך להבין את תהליך החילוץ, את אופי המדגם, ולהיות מודע לטעויות פוטנציאליות שיכולות להשפיע על הנתונים.
חשוב לשקול את ההטרוגניות של רקמה סרטנית10; גידולים שנדגמו עשויים להכיל חלקים העוברים נמק, ההסתידות, היפוקסיה, וכל אחד מתהליכים אלה ישתקף חילוף החומרים והליבידום שהושגו, ובכך להשפיע על התוצאות. לכן, מומלץ כי דגימה רזולוציה מרחבית להתבצע על ידי החדרת מספר סיבים בחלקים שונים של הרקמה הסרטנית, או לחילופין, כי ציפוי ארוך יותר ישמש כדי לחדור את כל הגידול כדי לקבל מידע ממוצע על הגידול. אם מתבצעת שיטת הדגימה של הרזולוציה המרחבית, ניתן להסכל את הסיבים בממס אחד של דססורציה; זה לא רק יאפשר את השגת המידע הכולל על הגידול, אלא גם להגביר את הרגישות של הניתוח. לחלופין, תפיגת סיבים בודדים לתוך בקבוקונים נפרדים תאפשר חקירות כדי להבין את המגוון הפנימי של הגידול במוח, אשר מורכב הליבה בנוי של תאים סרטניים, ואת האזור החוץ, שהוא הגבול של רקמה בריאה. חלקים עמוקים יותר של הגידול נפגעים בדרך כלל יותר על ידי התהליכים הקשוריםלסרטן 11. עם זאת, על החוקרים לזכור כי אפשרות זו פוגעת ברגישות השיטה ובמספר הכולל של תרכובות הניתנות לזיהוי. בעבודה הנוכחית, ציפוי 7 מ"מ שימש; אורך זה נחשב אופטימלי עבור גדלים שונים של גידולים הכלולים במחקר. הציפויים חדרו לגידולים, ובכך סיפקו רזולוציה לא מיוחדת, אבל נתונים ממוצעים על פני המדגם. ללא קשר לפרוטוקול שנבחר, חשוב שאותו פרוטוקול יבוצעו במהלך המחקר כולו, כולל מספר הסיבים המשמשים לדגום פרטני, אורך הציפוי, זמן החילוץ וכל הגורמים האחרים המוסמרים בעבודה זו.
חשוב לשלוט באיכות הניתוח. יש להכין את ה- QC האוסף (ראה שלבים 4.7 ו- 7.7 בפרוטוקול) ולהשתמש בו לניטור יציבות המכשירים במהלך הפעלת האצווה לדוגמה כולה. הפקדים הריקים (ראה שלב 2.8) יכולים לשמש מאוחר יותר להכנת "רשימת אי-הכללה" כדי למנוע אותות של מזהמים שמקורם בממיסים או בייצור סיבים. במקרים מיוחדים, כגון סיכון לזיהום, יש צורך לבצע דגימה מכפפות, שולחנות, ציוד או כל משטח אחר שעשוי להוות סיכון לזיהום. במקרים כאלה, הכנת סיבים, זמן החילוץ ונוהלי פקיע זהים לדגימות.
ניתוחים מטבולומיים וליפידומיים מתמקדים כולו מולקולות קטנות (פחות מ 1,500 Da) המופיעים אורגניזם או רכיבים ספציפיים של האורגניזם, כגון איברים ספציפיים, רקמה, נוזלים, תאים, וכו '. מטבולומיה וליפידומיקה מציעים תמונה של שינויים ביוכימיים המתרחשים בגוף, ובמקרה של סרטן, הם משלבים מידע הקשור לגנום, היסטולוגיה, וממאירות של הגידול. אלה מדעי omics ליצור קשר בין פיזיולוגיה פנוטיפ כמו מטבוליטים גבוהים יותר בסולם ביוכימי מאשר חלבונים אוגנים 12. על ידי הבנת חילוף החומרים והליפידום של גידולים סרטניים, אנו מתקרבים לגילוי הפנוטיפ בקרב כל -omics מדעים כמו ענפי מחקר אלה מציעים ידע מעמיק יותר של שינויים דינמיים של מולקולות כתגובה של אורגניזמים חיים לגירויים שונים. כפי שמוצג בעבודה זו, הנתונים המתקבלים בדגימה אחת תואמים ההיטולוגיה של הסרטן, מידת הממאירות שלה, והוא משקף שינויים המתרחשים ברמת הגנום. בgliomas, כמו סוג של סרטן עניין במחקר זה, המידע מוסתר בגנום חשוב במיוחד, כמו טיפול מותאם אישית מפותח בהתבסס על התוצאות של בדיקות גנטיות. מוטציות מסוימות הן סמנים פרוגנוסטיים של התוצאות של כימותרפיה או הקרנות. כפי שהוכח כאן, הבחירה של סמנים ביולוגיים המשקפים מוטציה נתונה אפשרית עם האסטרטגיה המוצעת. סמני מוטציה, כמו גם סוגי מתארים נוספים כגון אלה המציינים את מידת הממאירות של הגידול יכול לשמש גם כדי לתמוך בשיטות אבחון שגרתיות.
ביופסיה כימית ex vivo עם השימוש סיבים מיקרו-הפעלה שלב מוצק הוא הצעד הראשון ביישום של השיטה לאבחון תוך-ניתוחי. ניתן לאמץ בקלות את השיטה עבור דגימת vivo ממתינה לאישור מלוחות אתיים מתאימים. במקרים כאלה, עיקור של מכשירי SPME חייב להתבצע על פי נהלי עיקור מקובלים של בית החולים שבו הדגימה היא להתבצע, כלומר, autoclaving או עיקור תחמוצת אתילן. יש לשמור את הסיבים המותנה מראש והמעותים בחבילות אטומות המסומנו בתאריך תפוגת עיקור. חשוב לציין כי אין לנקות סיבים באמצעות פעילי שטח. הליך כזה יכול לגרום לשינויים לא ספציפיים בהרכב סורבנט, ובכך להשפיע על החילוץ של אנליטים. במחקרים המתוארים בזאת, 30 דקות חילוץ תקופת שימש, אבל דוחות אחרים לאמת כי זמנים קצרים יותר יכול להניב תוצאות משביעות רצון במחקרים vivo 13. Huq ואח ' הראה כי זמן שיווי משקל analyte מושגת מהר יותר ברקמה, כמו מטריצה מורכבת, מאשר מטריצותפשוטות 14. עם זאת, ניתן לסכן את הרבייה של התוצאות שהושגו בתקופות חילוץ קצרות יותר, כאשר אנליטים נוספים יחולצו בתנאים של שיווי משקל טרום; לכן, יש ליישם בקרת זמן מדויקת.
שני מדעי omics מנוצלים כחלק מעבודה זו יש פוטנציאל מצוין ככלי גילוי סמן ביולוגי. לאחר שנבחרו סמנים ביולוגיים או יוחל מודל כימותרפי, ניתן לפתח וליישם אבחון רפואי המבוסס על קביעת מטבוליטים המשמשים כאתרי יעד באמצעות שיטות החלות על חקירות באתר, כגון גישת SPME המתוארת בעבודה זו, כחלק מאבחון שגרתי.
הפרוטוקול המוצע בכתב היד הנוכחי מתאר כיצד לבצע ניתוחים מטבולומיים וליפידומיים לא מפולצים של רקמת סרטן באמצעות מיקרו-extraction שלב מוצק להקרנה של סמנים ביולוגיים פוטנציאליים. הוא נועד לאפשר חילוץ של תרכובות מייצגות, בידול של גידולים, וזיהוי של תרכובות מפלות המאפיינות סרטן נתון כלומר, סמנים ביולוגיים פוטנציאליים. ניתוחים לא מיועדים עם SPME המתואר במאמר זה מייצגים נקודת התחלה בפיתוח של אבחון תוך-ניתוחי מהיר, שבו פאנל נבחר של תרכובות ניתן לקבוע ללא צורך בסינון של כל התרכובות הנוכחיות במדגימה. לטובת תוצאות אבחון מהיר, בדיקות SPME המשמשות לחילוץ באתר יכול להיות קשור ישירות מכשור אנליטי הממוקם במתקן בית החולים. עקירות פשוטות שבוצעו עם הכנה מדגם מינימלי ואחריו ניתוח ללא כרומטוגרפיה יקצר באופן משמעותי את הזמן הכולל בין שעות לכמה דקות, כפי שתואר כבר עבור ניטור סמים15.

הדמיית תהודה מגנטית (MRI) וטומוגרפיה ממוחשבת (CT) הן השיטות העיקריות המשמשות לניתוח בזמן אמת של נגעים במוח. בידול גידול במוח מבוסס בדרך כלל על היסטופתולוגיה עם כתמים נוספים וטכניקות אימונוהיסטוכימיות מתקדמות. על פי ההנחיות המעודכנות על גידולים במוח העצבים המרכזי שהונפקו על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO) בשנת 2016, בדיקות גנטיות הן קריטיות עבור בידול סיווג של גידולים אלה1. בידול סיווג של גידולים מאפשרים לרופאים לבחור את הטיפול היעיל ביותר עבור סוג נתון של גידול ובכך להרחיב את תוחלת החיים של המטופל. למרבה הצער, למרות הזמינות של שיטות מתקדמות כאלה כדי לסייע לרופאים בבחירת טיפול אופטימלי עבור המטופלים שלהם, תוחלת החיים של חולים שאובחנו עם גליובלסטומה (GLIOMA כיתה IV) הוא רק על 15-16 חודשים2. גם עם התחכום והדיוק המוגבר של שיטות ההדמיה וההיסטולוגיות אמר ככלי אבחון, עדיין יש צורך גדול בטכניקות חדשות המסוגלות להציע מידע משלים כדי לסייע לרופאים בהחלטות לגבי מהלך הטיפול. במהלך השנים האחרונות, מספר גישות חדשות המבוססות על ספקטרומטריה המונית הוצעו לניתוח תוך-ניתוחי שלסרטן 3,4. הפוטנציאל של מיקרו-התרחבות שלב מוצק (SPME), השיטה המוצגת בכאן, ככלי ניתוח מהיר באתר, כבר הוכח במגוון מחקרים5. כתב היד הנוכחי מראה את אחד היישומים הקליניים של השיטה, מטבולומיקה לא מנויעית וליפידומיקה של גידולים במוח האנושי. חקירות לא מוגדרות מציגות נקודת התחלה חשובה בגילוי סמנים ביולוגיים פוטנציאליים. לאחר הקמתו, סמנים ביולוגיים כאלה לאחר מכן יכול לשמש הפניות אבחון להבדיל בין גידולים באמצעות אותה טכנולוגיה בשילוב מכשור באתר.
SPME היא טכניקת הכנת מדגם מבוססת שיווי משקל המחלצת מולקולות קטנות מטריצות לדוגמה עם שימוש בכמויות קטנות של שלב החילוץ. בתצורה המסורתית ביותר של SPME של המכשיר (בדיקה), סיבים מצופה בשלב החילוץ המתאים משותק על תמיכה מוצקה כלומר, חוט מתכת5,6. ציפויים והתקנים תואמים ביולוגית (בדיקות) מאפשרים חילוץ ישירות מטריצות ביולוגיות מורכבות ללא טיפול מקדים לדוגמה, למשל, הומוגניזציה וסינון. באמצעות תהליך החילוץ, אנליטים מחולקים בין שלב החילוץ למטריצה לדוגמה ביחס לריכוזים הראשוניים שלהם. אם החילוץ מתבצע מספיק זמן, אז שיווי משקל מושגת. בעוד החילוץ בשיווי משקל מספק את הרגישות הגבוהה ביותר האפשרית ושחזור, חילוץ טרום שיווי משקל אפשרי גם אפשרי ואפילו עדיף במקרים מסוימים, כלומר, בדגימת vivo, שבו הגבלות זמן הקשורות דגימה באתר (למשל, חדרי הפעלה או מיון) מחייבים עקירות מהירות. פרופיל זמן החילוץ של analyte נתון מושפע בדרך כלל על ידי המאפיינים הפיזיקוכימיים של analyte, המטריצה שנדגמת, סוג סורבנט בשימוש, ומספר תנאי חילוץ אחרים. שפע של גורמים השולטים קינטיקה החילוץ שלהם עושה את זה כמעט בלתי אפשרי להבטיח שאיבת שיווי משקל של כל התרכובות כאשר ניתוחים לא מפוצצים כגון מטבולומיקה או lipidomics מבוצעים. מהסיבות הנ"ל, זמן החילוץ של הפרוטוקול הנוכחי נקבע באופן שרירותי כדי להבטיח רגישות מספקת וכיסוי של מטבוליטים מצד אחד, ומעשיות לשימוש באתר מצד שני.
יודגש כי הגודל הקטן מאוד של בדיקות המשמשות להפקת דגימה מרקמות רק גורם נזק מינימלי לרקמות בעוד הליך הדגימה עצמו אינו צורך רקמה אלא כמויות קטנות מאוד של מולקולות קטנות מהאזור שנדגמו; לכן, אותה מדגם יכול לשמש עוד יותר לבדיקות שגרתיות, כלומר, היסטולוגי או גנטי, המאפשר השגת מידע חיוני ומשלים מאותה מדגם. נתונים משלימים ומקיף כאלה יאפשרו הבנה טובה יותר של ביולוגיה של הגידול, בתקווה להקל על הגילוי של יעדי טיפול חדשים. ניצול שיטה זו מגביר עוד יותר את האפשרות של אבחון תוך-ניתוחי באתר בעת קביעת סמנים ביולוגיים של היעד.
להלן אנו מציגים פרוטוקולים לדגום של גידולים במוח באתר עבור מטבולומיקה וניתוחי lipidomics ועיבוד נתונים.

<table><tbody><tr><td>חומצה אצטית</td><td>Honeywell</td><td>49199</td><td>תוסף שלב נייד,</td></tr><tr><td>אצטוניטריל</td> בדרגת LCMS <td>Honeywell</td><td>34967</td><td>HPLC ממס</td></tr>, <tr><td>אמוניום אצטט</td> בדרגת LCMS <td>Honeywell</td><td>14267</td><td>תוסף שלב נייד, LCMS כיתה</td></tr><tr><td>BenchMixer MultiTube Vortexer</td><td>Benchmark Scientific</td><td>BV1010 *</td> <td>כובעי מערבולת</td></tr><tr><td></td><td>מערבולת Agilent</td><td>5183-2076</td><td>כחול scrw tp, pre-slit PTFE/Si septa</td></tr><tr><td>Compound Discoverer 2.1</td><td>תוכנה תרמו מדעית</td><td></td><td>לעיבוד נתונים</td></tr><tr><td>Discovery HS F5 Supelguar מחסנית 2 ס"מ ופעמים; 2.1 מ"מ, 3 &mu; m</td><td>Supelco</td><td>567571-U</td><td>עמוד שמירה</td></tr><tr><td>דיסקברי HS F5, 2.1 מ"מ x 100 מ"מ, 3 &mu; m</td><td>Merck</td><td>567502-U</td><td>HPLC עמוד</td></tr><tr><td>חומצה פורמית</td><td>Honeywell</td><td>56302</td><td>תוסף פאזה נייד, מוסיף בקבוקון זכוכית בדרגת LCMS</td></tr><tr><td>250ul, מושבת</td><td>Agilent</td><td>5181-8872</td><td></td></tr><tr><td>מוסיף בקבוקון זכוכית 350ul</td><td>Agilent</td><td>5188-5321</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקוני זכוכית 1.5 מ"ל</td><td>Agilent</td><td>5183-2030</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקוני זכוכית, 2 מ"ל (ענבר, מושבת)</td> בקבוקוני זכוכית <td>Agilent</td><td>5183-2072</td><td></td></tr><tr><td>, 2 מ"ל</td><td>Agilent</td><td>5182-0715</td><td></td></tr><tr><td>HILIC Luna 3 &mu; m, 200A, 100 x 2.0 מ"מ</td><td>Shim-Pol</td><td>PHX-00D-4449-B0</td><td>HPLC עמודה</td></tr><tr><td>איזופרופנול</td><td>Honeywell</td><td>34965</td><td>HPLC ממס, LCMS כיתה</td></tr><tr><td>LipidSearch 4.1</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>תוכנה לעיבוד נתונים</td></tr><tr><td>Metaboanalyst</td><td>Xia Lab @ McGill</td><td></td><td>תוכנה מקוונת לניתוח סטטיסטי (Chong, J., Wishart, D.S. and Xia, J. (2019) שימוש ב-MetaboAnalyst 4.0 לניתוח נתוני מטבולומיקה מקיף ואינטגרטיבי. פרוטוקולים נוכחיים בביואינפורמטיקה 68, e86 )</td></tr><tr><td>מתנול</td><td>Honeywell</td><td>34966</td><td>ממס HPLC, דרגת LCMS</td></tr><tr><td>Pierce LTQ Velos ESI פתרון כיול יונים חיובי</td><td>Thermo Scientific</td><td>88323</td><td></td></tr><tr><td>Pierce Negative Ion Calibration Solution</td><td>Thermo Scientific</td><td>88324</td><td></td></tr><tr><td>Q Exactive Focus היברידי מרובע-אורביטראף MS</td><td>Thermo Scientific</td><td>726049</td><td>מחסנית ספקטרומטר מסה</td></tr><tr><td>SecurityGuard עבור HILIC, 4 מ"מ ופעמים; 2.0 מ"מ</td><td>Phenomenex</td><td>KJ0-4282</td><td>עמוד שמירה</td></tr><tr><td>SeQuant ZIC-cHILIC 3&micro; מ,100 וארינג; 100 x 2.1 מ"מ</td><td>Merck</td><td>1506570001</td><td>HPLC עמוד</td></tr><tr><td>SeQuant ZIC-HILIC ערכת משמר 20 x 2.1 מ"מ</td><td>Supelco</td><td>1504360001</td><td>Guard</td></tr><tr><td>עמוד SPME LC בדיקות סיבים, C18</td><td>Supelco</td><td>הזמנה מותאמת אישית</td><td>בדיקות comercial: 57281-U; בדיקות ששימשו בניסוי לא הורכבו במחט ונחתכו מראש לאורך המתואר בפרוטוקול</td></tr><tr><td>בדיקות סיבים SPME LC, מצב מעורב</td><td>Supelco</td><td>הזמנה מותאמת אישית</td><td></td></tr><tr><td>UltiMate 3000 HPLC מערכות</td><td>Thermo Scientific</td><td>5200.0345</td><td>HPLC מערכת</td></tr><tr><td>מים</td><td>Merck</td><td>1153331000</td><td>HPLC ממס, LCMS כיתה</td></tr><tr><td>XSelect CSH C18 3.5&mu; m 2.1x75 מ"מ</td><td>מים</td><td>186005644</td><td>עמוד HPLC</td></tr><tr><td>XSelect CSH C18 מחסנית VanGuard, 3.5 ומיקרו; מ', 3.9x5 מ"מ</td><td>קרטידג</td>' <td>186007813</td> עמוד <td>מים</td></tr></tbody></table>

באתר דגימה וחילוץ של גידולים במוח עבור מטבולומיקה וניתוח lipidomics

On-Site Sampling and Extraction of Brain Tumors for Metabolomics and Lipidomics Analysis

למרות מגוון הכלים הזמינים לאבחון סרטן סיווג, שיטות המאפשרות אפיון מהיר ופשוט של גידולים עדיין בצורך. בשנים האחרונות, ספקטרומטריית מסה הפכה לשיטת בחירה עבור פרופיל לא מרוסן של תרכובת מפלה כמו סמנים ביולוגיים פוטנציאליים של מחלה. Biofluids נחשבים בדרך כלל מטריצות עדיפות בהתחשב בנגישות שלהם עיבוד מדגם קל יותר בעוד פרופיל רקמות ישירות מספק מידע סלקטיבי יותר על סרטן נתון. הכנת רקמות לניתוח בשיטות מסורתיות היא הרבה יותר מורכבת וגוזלת זמן, ולכן, לא מתאימה לניתוח מהיר באתר. העבודה הנוכחית מציגה פרוטוקול המשלב הכנה מדגם וחילוץ של מולקולות קטנות באתר, מיד לאחר ניתוח הגידול. מכשיר הדגימה, שהוא בגודל של מחט דיקור סיני, ניתן להכניס ישירות לתוך הרקמה ולאחר מכן מועבר למעבדה הסמוכה לניתוח אינסטרומנטלי. התוצאות של ניתוחי מטבולומיקה וליפידומיקה מדגימים את היכולת של הגישה להקמת פנוטיפים של גידולים הקשורים למקור היסטולוגי של הגידול, ממאירות, מוטציות גנטיות, כמו גם עבור הבחירה של תרכובות מפלות או סמנים ביולוגיים פוטנציאליים. האופי הלא הרסני של הטכניקה מאפשר ביצועים עוקבים של בדיקות בשימוש שגרתי למשל, בדיקות היסטולוגיות, על אותן דגימות המשמשות לניתוח SPME, ובכך מאפשר השגת מידע מקיף יותר כדי לתמוך באבחון מותאם אישית.

ניצול מיקרו-extraction שלב מוצק כשיטת הכנה לדוגמה בשילוב עם כרומטוגרפיה נוזלית בשילוב ספקטרומטריה מסה ברזולוציה גבוהה ותוכנה מתקדמת לעיבוד נתונים אפשרה לנו לאפיין בהצלחה את חילוף החומרים ואת הליפידום של גידולים במוח האנושי. הגשוש, שגודלו היה שווה ערך למחט דיקור סיני, גרם לנזק מינימלי לרקמות שנחקרו ולא לצריכת רקמות, ולכן, מה שמאפשר שימוש נוסף בדגימות למחקרים היסטולוגיים או גנטיים. הפרדה משביעת רצון של הקבוצות שנבחרו הושגה הן עבור עמודות שלב הפוכות והן עבור עמודות HILIC, והן עבור מצבי ייון בניתוחי מטבולומיקה וליפידומיקה. השימוש בשתי שיטות ההפרדה לא רק במטבולומיקה, אלא גם בניתוח lipidomics סיפק נתונים משלימים בעלי ערך. עמודת השלב ההפוכה מפרידה בין שומנים ביחס לאורך שרשראות הפחמן שלהם לבין נוכחותם של קשרים בלתי סתרים, ואילו עמודת HILIC שימושית לפרופיל קבוצות שומנים, במיוחד פוספוליפידים8.
הרבייה של הניתוח האינסטרומנטלי נמצאה טובה מאוד בהתבסס על קיבוץ הדוק של דגימות QC על העלילה ניתוח הרכיב העיקרי(איור 3A, שלושדגימות QC מוזרק כל שמונה דגימות של חולים לאורך חפיפה רצף). יתר על כן, חילוץ ריקים המשמשים לניתוח בקרה שלילית נמצאו להיפרד היטב מדגימות אמיתיות. המגוון הרחב של אנליטים שחולצו על ידי הגששים הקל על גילוי מינים מייצגים, ובכך הצליח לאפשר בידול בין גידולים במוח האנושי בהתבסס על מוצאם ההיסטולוגי, ממאירות, וגורמים אחרים (למשל, גנטי). איור 3B מציג נתוני ליבידומיקה עבור דגימות שנאספו מחולים עם גליומות ומחשוב מחשבתי. הפעלת בידול בין גידולים אלה, אשר היו מאופיינים על ידי מוצא היסטולוגי שונים ממאירות, הייתה מטרה חשובה של המחקר, כמו meningiomas נחשבים בדרך כלל גידולים שפירים, בעוד gliomas הם אחד הממאירים ביותר. בנוסף, בדמות 4 מציג נתונים מטבולומיים, gliomas חולקו בהתבסס על מידת הממאירות שלהם גבוה ונמוך. תת-קבוצות אלה הושוו עם הפנוטיפ המולקולרי של מלינגיומה. בשני המקרים נצפתה הפרדה בולטת של אשכולות. כיום, אבחון של גליומה מסתמך בעיקר על קביעת מוטציות גנטיות ספציפיות בדגימות גידול. לכן, התוצאות שהתקבלו הושוו לנתוני גנוטיפינג. איור 5A מציג את הפרדת הדגימות עם מחיקה 1p19q שזוהתה ודגימות שבהן המוטציה לא נצפתה.
ניתוח סטטיסטי מאפשר גם בחירה של תרכובות בקבוצות שנחקרו. תרכובות אלה עשוי להיחשב סמנים ביולוגיים פוטנציאליים במקרים שבהם קוהורטה גדולה כראוי נדגמה. עם זאת, ניתוח מעמיק יותר, כולל אישור חד משמעי של תרכובות שזוהו על ידי פיצול והשוואה של מינים שזוהו עם סטנדרטים אנליטיים, נדרש להסיק מסקנות סופיות של אופי ביולוגי. דוגמאות למטבוליטים לא פתירים כאלה מוצגות באות 3C ואיור 5B. זהותם של תרכובות אלה, כלומר, sphingomielyn: SM d36:1 ו proline אושרו על ידי השוואת דפוסי פיצול של מטבוליטים מהדגימה וסטנדרטים אותנטיים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61260/61260fig01.jpg"> איור 1: סיבי SPME שהוכנו לתהליך החילוץ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61260/61260fig01large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61260/61260fig02.jpg"> איור 2: חילוץ מינגיומה באמצעות בדיקות SPME. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61260/61260fig02large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61260/61260fig03.jpg"> איור 3: PCA ותיבות חלקות עבור גליומה ומנגינה. העלילה ניתוח רכיב ראשי המכיל (A) כל הדגימות מנותח כולל כדורי סרק, חילוץ QC, כדורי סרק, meningiomas, גליומות; (ב)המכיל רק קבוצות שנחקרו (לאחר אי-הכללה של ריקים ו- QCs); (ג)עלילת שפם תיבת עבור ספינגומלין: SM d36:1 מבדיל חולה עם גליומה ומנגינה. נתוני ליבידומיקה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61260/61260fig03large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61260/61260fig04.jpg"> איור 4: PCA עבור HGG, LGG ומינגיומה. עלילת ניתוח רכיבים עיקריים המציגה בידול בין (A) גליומות בדרגה גבוהה (HGG) וממינגיומאות (MEN)9 ו - (B) גליומות בדרגה נמוכה (LGG) וממינגיומה. נתוני מטבולומיקה הודפסו מחדש מ-Via Medicaref 9 ברשות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61260/61260fig04large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61260/61260fig05.jpg"> איור 5: PCA ותיבות מתווה עבור גליומה עם ובלי מחיקה. (A) העלילה ניתוח רכיבים עיקריים הראה הבדלים בחולים עם ובלי מחיקה שיתופית 1p19q; (ב)חלקות שפם תיבת עבור פרולין מובדיל חולים עם ובלי מחיקה co-1p19q; n-ללא מחיקה, y-עם מחיקה. נתוני מטבולומיקה <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61260/61260fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

כתב היד מציג באתר דגימה של גידולים במוח האנושי עם מיקרו-ארכה שלב מוצק ואחריו פרופיל ביוכימי שלהם לקראת גילוי סמנים ביולוגיים.

באתר דגימה וחילוץ של גידולים במוח עבור מטבולומיקה וניתוח Lipidomics

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still ...

פרוטוקול זה יכול לשמש לביצוע חילוץ מגידולים במוח או ליד שרת באמצעות סיבי microextraction שלב מוצק. טכניקה זו מאפשרת מיצוי של מולקולות קטנות ישירות מגידולים מכופתרים ומספקת הזדמנות לאבחון תוך ניתוחי מהיר על ידי צימוד התקני מיצוי ישירות למכשור אנליטי. כדי להכין את התקן microextraction שלב מוצק, לקצץ את הקידוד של כל בדיקה מכשיר microextraction שלב מוצק עם מצב מעורב או ציפויים C18 לאורך המתאים בהתאם לגודל הגידול.ולהשרות את הבדיקות ו 50 50 פתרון מים מתנול לפחות שעה אחת לפני איסוף המדגם. פרוטוקול זה מתמקד בגידולים במוח אך ניתן ליישם את האסטרטגיה לאבחון סוגי סרטן רבים ושונים. הטכנולוגיה ניידת לחלוטין, כך שאין צורך במכשירים נוספים.בהקדם האפשרי לאחר הסרת הגידול לטבול את סיבי בדיקה עם מים כיתה LCMS במשך חמש שניות לפני החדרת הסיבים ככל האפשר לתוך מדגם רקמת הגידול במוח, כדי להבטיח כי שלב החילוץ כולו ממוקם בתוך הגידול. השאירו את הבדיקות בתוך הרקמה בדיוק 30 דקות כדי לחסל מקורות שגיאה בשל נוכחותם של חפצים ממקורות אחרים מאשר הגידול מדגם, למקם סיבי בדיקה מותנה על השולחן במשך אותה תקופה של זמן. במהלך החילוץ, תווית בקבוקונים HPLC לשמש לאחסון בדיקה לאחר החילוץ.בסוף החילוץ, לטבול את הסיבים במים כיתה LCMS במשך שלוש שניות כדי להסיר את כל פסולת הדם או התא ולהכניס כל בדיקה דרך החלק התחתון של הספטה של כובע בקבוקון HPLC יחיד כדי לשתק את הסיבים. לאחר מכן מכסים את הבקבוקונים עם הסיבים משותקים ומ מניחים את הבקבוקונים לתוך מיכל תחבורה מתאים. עם הגעת המעבדה, מיד הניח את הבקבוקונים לתוך מינוס 30 או מינוס 80 מעלות צלזיוס מקפיא לא יותר משלוש או חמש שנים בהתאמה.לאחר שנאספו כל הדגימות מניסוי אחד, מניחים את הבקבוקונים המכילים את סיבי המצב המעורב בטמפרטורת החדר. ולתייג שני בקבוקונים מיליליטר עבור desorption מקום זכוכית להוסיף לתוך כל בקבוקון ולהוסיף 300 microliters של 80 20 פתרון מים אצטוניטריל מוכן טרי לכל הכנס. שקוע לחלוטין את הקידוד של כל בדיקה בבקבוקונים בודדים של ממס desorption ולהסעיר את הבקבוקונים במשך 120 דקות ב 1, 200 מהפכות לדקה על מערבולת.לאחר desorption הושלם, להסיר את הכובעים מן הבקבוקונים ולהניח בצד 10 aliquots microliter מכל קובץ המכיל תמצית מהגידול כדי להכין דגימת בקרת איכות. לאחר מכן לסגור את הבקבוקונים עם כובעים חדשים ולהמקם את הבקבוקונים לתוך ארבע מעלות צלזיוס מדגם אוטומטי של ספקטרומטר מסה ברזולוציה גבוהה כרומטוגרפיה נוזלית. כדי להכין את הדגימות לניתוח ליפידומי למקם את הבקבוקונים המכילים את C 18 סיבים בטמפרטורת החדר תווית שני בקבוקונים HPLC מיליליטר עבור מקום ההפרעה זכוכית סילנית מכניס לתוך הבקבוקונים ולהוסיף 200 microliters של 50 50 פתרון מתנול isopropanol מוכן טרי לכל הכנס.לטבול באופן מלא כל ציפוי בדיקה לתוך הממס להתסיס את הדגימות במשך 50 דקות ב 1, 200 מהפכות לדקה על מערבולת. בסוף הזמן, לעצור את desorption על ידי הסרת הכובעים ולאחר מכן להפריש 10 aliquots microliter מכל קובץ המכיל תמצית מהגידול כדי להכין את דגימת בקרת איכות ולסגור את הבקבוקונים עם כובעים חדשים. לאחר מכן, מניחים את הבקבוקונים לתוך ארבע מעלות צלזיוס מדגם אוטומטי של ספקטרומטר מסה כרומטוגרפיה נוזלי ברזולוציה גבוהה.הרבייה של הניתוח האינסטרומנטלי נקבעה כטובה מאוד בהתבסס על הקיבוץ ההדוק של דגימות בקרת האיכות על חלקת ניתוח הרכיבים העיקרית. נתונים אלה lipidomics עבור דגימות שנאספו מחולים עם gliomas ו meningiomas להדגיש את היכולת של דגימות הגידול להיות מכובד על פי מוצא היסטולוגי שלהם ממאירות. כפי שמודגם עם נתונים מטבולומיים אלה, gliomas ניתן לחלק עוד יותר על סמך מידת הממאירות שלהם או על פי נוכחות או היעדר מוטציות של עניין.ניתוח סטטיסטי מאפשר גם בחירת תרכובות ספציפיות בתוך הקבוצות הנחקרות. זה חיוני כדי לשלוט בזהירות את זמן החילוץ ולשמור על תנאים לשחזור עבור כל הדגימות. לחלופין, ניתן להמיס דגימות מהסיבים ישירות לגב ' ללא הפרדה כרומטוגרפית המאפשרת ניתוח ממוקד של סמנים ספציפיים וקיצור ההליך כולו למספר דקות.

on-site-sampling-extraction-brain-tumors-for-metabolomics-lipidomics

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

בסרטון זה, אנו מדגימים מיצוי מבוסס SPME של מטבוליטים מכליה מתורם שנקטף מראש. ניתן להשתמש במטבוליטים שחולצו לביצוע אנליזה מטבולית וליפידומית על מנת להעריך את איכות האיברים להשתלה.

דגימת מיקרו-מיצוי בשלב מוצק: טכניקה מבוססת בדיקה לחילוץ דגימות מרקמות השתל

הנוירוכימיה של מוח היונקים משתנה במחלות נוירולוגיות ומערכתיות רבות. ניתן להשיג ביעילות פרופילים אופייניים של מטבוליטים מוחיים על סמך תמציות גולמיות של רקמת המוח. לשם כך נעשה שימוש בספקטרוסקופיה של תמ"ג ברזולוציה גבוהה, המאפשרת ניתוח כמותי מפורט של ריכוזי מטבוליט (מטבולומיקה).

ניתוח metabolomic של מוח חולדה על ידי ספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית הגרעינית ברזולוציה גבוהה של תמציות רקמות

מאמר זה מציג פרוטוקול מודולרי עבור ליפידומיקה של רקמות ותעתיק, ושומנים פלזמה במודלים עכבר מחלה נוירולוגית מיקוד שומנים המשמשים דלקת ופעילות עצבית, שומנים ממברנה, שליחים במורד הזרם, ואנזימים קידוד mRNA/קולטנים שבבסיס תפקוד השומנים. הליכי דגימה, עיבוד מדגם, מיצוי וכימות מפורטים.

ליפידומיקה ותעתיק במחלות נוירולוגיות

לייזר לחיתוך מיקרו (LMD) היא טכניקה רגישה ומאוד לגילוי שניתן להשתמש בה כדי לחשוף מסלולים כי בתווך glioma טרוגניות ופלישה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול ממוטב כדי לבודד אזורים נפרדים מרקמת glioma באמצעות LMD לייזר ואחריו ניתוח טרנססקריפט.

לכידת לייזר מיקרודיסקציה של גלימה Subregions עבור אפיון מרחבית ומולקולרית של טרוגניות Intrאטומוראלי, הנחלים, ופלישה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להכנת ואיסוף של מחסום דם במוח גרורתי מיקרו סביבה ולאחר מכן לכמת את מצבה באמצעות הדמיה confocal ובינה מלאכותית (למידת מכונה).

כימות המיקרו-סביבה של גידול גרורתי במוח באמצעות דגם תלת-מימד של שבב איבר-און-איי, למידת מכונה וטומוגרפיה קונפוקלית

מאמר זה מתאר זרימת עבודה של טכניקות המשמשות לבדיקת מתווכים מועמדים חדשים של גרורות מלנומה ומנגנוני הפעולה שלהם.

פלטפורמת גילוי חזקה לזיהוי מתווכים חדשים של גרורות מלנומה

פותחה שיטה מתקדמת להדמיית ספקטרומטריית מסה (MSI) של אורגנואידים במוח המאפשרת מיפוי התפלגות מטבוליט בתוך מודלים אלה. טכנולוגיה זו מציעה תובנות לגבי מסלולים מטבוליים במוח וחתימות מטבוליטים במהלך התפתחות מוקדמת ובמחלות, ומבטיחה הבנה מעמיקה יותר של תפקוד המוח האנושי.

הדמיה מולקולרית של אורגנואידים במוח האנושי באמצעות ספקטרומטריית מסה 

בחיים החיים, תקשורת בין-תאית התומכת במחלות רבות במערכת העצבים המרכזית, כגון גליובלסטומה (GBM), ידועה כקשה מאוד למדידה ולאפיון. כאן, אנו מתארים פרוצדורות של מיקרופרפוזיה מוחית בזרימה פתוחה (cOFM) שניתן להשתמש בהם לדגימת רכיבי נוזל אינטרסטיציאלי במודל חייתי אורך של GBM.

שימוש במיקרופרפוזיה בזרימה פתוחה במוח לאיסוף אורך של נוזל בין-תאי במודל חייתי של גליובלסטומה

כאן, אנו מקימים פלטפורמת פרופיל מטבולי המשלבת ספרואידים גליומה תלת מימדיים (תלת מימדיים) ונורמליזציה מבוססת הדמיה באמצעות ניתוח שטף חוץ-תאי. גישה זו מאפשרת הערכה מדויקת יותר של התגובות המטבוליות של הגידול לטיפולים תרופתיים ומספקת תובנות לגבי מנגנוני עמידות פוטנציאליים.

התקדמות בפרופיל מטבולי של ספרואידים תלת מימדיים של גידולי מוח לבדיקת תרופות

טכניקת ההזרקה התוך-גולגולתית הסטריוטקטית מאפשרת השתלה מדויקת וממוקדת של תאי גידול בקורטקס העכבר, מה שהופך אותה למודל עוצמתי לחקר קולוניזציה גרורתית במוח.

מידול גרורות מוח: ניתוח סטנדרטי של קולוניזציה גרורתית ודפוסי גדילה היסטולוגיים באמצעות הזרקה תוך-קורטית סטריאוטקטית

פרוטוקול זה הצליח להכין מספיק רקמות ניאווסקולריות איכותיות מדגימות גליומה באמצעות מיקרודיסקציה באמצעות לכידת לייזר לניתוח פרוטאומיקה כמותי של אנגיוגנזה גידולית, תוך התגברות על מגבלות מחקרים שמסורתית מתמקדים בעיקר בגורמים אנגיוגניים וסיפק פרופיל פרוטאומיקה רחב היקף של אנגיוגנזה של גליומה.

הכנת רקמות ניאווסקולריות מרקמות גליומה אנושיות לניתוח פרוטאומיקה כמותי של אנגיוגנזה של גידול

למד שיטת דגימה מיידית של גידולי מוח באמצעות מיקרואקסטרקציה ממוצקה (SPME) לניתוח מטבולומי וליפידומי. הטכניקה מאפשרת אבחון תוך-ניתוחי מהיר וזיהוי ביומרקרים לגליומות ומנינגיומות.

באתר דגימה וחילוץ של גידולים במוח עבור מטבולומיקה וניתוח Lipidomics

גלה סרטונים נוספים