방법 논문

자기 부상(Magnetic Levitation)을 이용한 인간 혈액 샘플에서 붉은털 인자(Rhesus Factor) 검출

2025년 7월 8일

이 논문에서

초록

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출처: Thompson, L. et al., 자기 부상(Magnetic Levitation)을 이용한 세포 밀도 및 항원 특성의 정량화.J. Vis. 특급(2021년)

이 비디오는 자기 부상 기구를 사용하여 혈액 샘플에서 Rhesus(Rh) 인자를 검출하는 방법을 보여줍니다. 자기장은 밀도에 따라 구슬과 혈액 세포를 정렬하고 공중에 띄웁니다. 샘플을 항-Rh 항체로 처리하면 중간 밀도의 비드 세포 복합체가 형성되어 Rh 양성 적혈구와 Rh 음성 적혈구를 구별할 수 있습니다.

프로토콜

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인간 참가자와 관련된 모든 절차는 인간 복지를 위한 제도적, 국가적, 국제적 지침에 따라 수행되었으며 지역 기관 검토 위원회의 검토를 거쳤습니다.

1. 기기 설정

참고: 부상 세포를 이미징하려면 z축에 자화된 두 개의 희토류 네오디뮴 자석을 동일한 극이 서로 마주 보도록 배치하여 자기장을 생성해야 합니다. 자석 사이의 거리는 자기장의 강도와 대상의 밀도에 따라 사용자 정의할 수 있습니다. 이 경우 자석은 50mm 길이의 1x1mm 정사각형 유리 모세관을 삽입하기에 충분한 1mm 공간으로 분리됩니다. 이 장치는 AutoCAD 디자인을 사용하여 3D 프린팅되었으며 요청 시 제공됩니다.

  1. 현미경을 완벽하게 수평으로 옆으로 눕힙니다.
    메모: 표준 수직 위치에 배치된 현미경은 콘덴서와 대물렌즈에 대한 자석의 위치로 인해 공중에 떠 있는 물체를 이미징하는 데 직접 적합하지 않습니다. 이러한 제한은 쾰러 조명 요구 사항을 유지하면서 콘덴서가 빛을 모세관으로 집중시킬 수 있도록 하고 대물 렌즈가 자석 사이에서 공중에 떠 있는 세포를 이미지화할 수 있도록 현미경을 옆으로 눕히고 완벽하게 수평으로 놓음으로써 우회할 수 있습니다.
  2. 2개 또는 3개의 랩 잭을 사용하여 브레드보드 테이블의 스탠드를 지지하고 수평을 맞춥니다.
  3. 진동을 제한하려면 고무 d로 브레드보드 테이블을 지지하십시오.amp발을 담그다.
  4. 스테이지를 제거하고 부상 장치의 높이(y축)를 조정하기 위한 소형 실험실 잭과 두 개의 단일 축 평행 이동 스테이지로 교체합니다. 하나는 초점(Z축)을 조정하기 위한 것이고, 다른 하나는 모세관 스캔을 위한 것입니다.
  5. 두 개의 미니 시리즈 광학 포스트를 사용하여 자기 부상 장치를 실험실 잭에 연결합니다.

2. Carboxy-Microparticles/Beads에 대한 항체의 결합(PolyAn에 의해 프로토콜에서 수정됨)

참고: Rhesus, Rh(+) 검출을 위해서는 저밀도 비드(1.05g/mL)만 코팅해야 하지만, 세포 외 소포체 검출을 위해 고밀도 비드와 저밀도 비드 모두 코팅됩니다.

  1. 1mg에 해당하는 비드 현탁액을 꺼내고 0.5mL의 활성화 완충액(50mM 2-(N-모르폴리노)에탄술폰산, MES(MW195.2, 1mL 내 9.72mg)) pH 5.0 및 0.001% 폴리소르베이트-20)를 추가합니다.
  2. 갓 만든 1.5M 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 염산염(EDC) 12μL(MW 191.7, 1mL 중 0.28755g)와 0.3M Sulfo-N-Hydroxysuccinimide(NHS) 12μL(MW 217.14, 1mL 중 0.0651g)를 얼음물에 추가합니다.
  3. 튜브를 오비탈 셰이커에 놓고 실온에서 1시간 동안 격렬하게 흔들어 비드의 카르복실기를 활성화합니다.
  4. 0.5mL의 커플링 버퍼(10x 인산염 완충 식염수, PBS 또는 0.1M 인산염 pH 7-9)를 추가하여 1시간 후 활성화를 중지합니다.
  5. 20,000 x g에서 10분 동안 원심분리하여 비드를 펠릿화하거나, 비드를 펠릿화할 수 없는 경우 0.45μm 원심분리 튜브 필터를 사용합니다. 상등액 또는 플로우 스루를 흡입합니다.
  6. 10x PBS 1mL로 비드를 2.5단계와 같이 3회 세척합니다.
  7. mg 비드당 25μg의 항체를 계산하고 원하는 항체를 활성화된 비드와 혼합하여 10X PBS에서 0.7-1.0 mg/mL의 최종 항체 농도를 얻습니다.
  8. 저속으로 설정된 튜브 로커에 튜브를 놓습니다. 커플링을 위해 실온에서 밤새 튜브를 부드럽게 굴립니다.
  9. 2.5단계를 반복하고 10x PBS 1mL로 비드를 두 번 세척합니다.
  10. 0.5mL의 1M 에탄올아민(98% 스톡 = 16.2M)을 완충액 pH 8.0과 0.02% 폴리소르베이트-20으로 실온에서 1시간 동안 부드럽게 흔들면서 세척합니다.
  11. 2.5단계를 반복하고 Dulbecco의 인산염 완충 식염수(DPBS) 1mL에서 비드를 한 번 세척합니다. 비드는 필요할 때까지 4°C에서 200μL의 DPBS에 보관할 수 있습니다.
    메모: 여기에서 프로토콜을 일시 중지할 수 있습니다.

3. rh(+) 검출을 위한 혈액 채취 및 준비

  1. 원클릭 채혈 장치를 사용하여 Rrh(+) 기증자의 손가락을 찌르고 10μL의 혈액을 1mL의 DPBS에 수집합니다.
  2. Rh+ 세포를 형광 원형질막 염색으로 염색합니다. 선택적으로, Rh+ 세포의 1mL 현탁액에 1μL의 형광 염료를 추가합니다(1:1000 희석).
  3. 형광 염료로 세포를 37°C에서 15분 동안 배양합니다.
  4. 5,600 x g에서 15초 동안 회전하여 세포를 펠렛화하고 1mL의 DPBS를 사용하여 3회 세척합니다. 칼슘 및 마그네슘(HBSS++)이 함유된 Hanks의 균형 잡힌 소금 용액(HBSS) 1mL에 재현탁합니다.
  5. 원클릭 채혈 장치를 사용하여 Rh(-) 기증자의 손가락을 찌르고 2μL의 혈액을 채취합니다.
    메모: 2개 이상의 조건을 준비하는 경우 각 튜브에 1μL의 Rh(-) 혈액을 추가할 수 있을 만큼 충분한 혈액을 수집합니다.
  6. 필요한 실험용 튜브를 준비합니다: 비드 단독, 면역글로불린 G(IgG) 대조군, 샘플.
    1. 비드 단독: HBSS++ 174μL, IgG 대조군 비드 1μL, 고밀도 비드(1.2g/mL) 1μL 및 500mM Gd3+(60mM) 24μL를 추가합니다.
    2. IgG 대조군: 172 μL의 HBSS++, 1 μL의 IgG 대조군 비드, 1 μL의 고밀도 비드, 1 μL의 Rh- 혈액, 1 μL의 염색된 Rh+ 혈액 현탁액 및 24 μL의 500 mM Gd3+를 추가합니다.
    3. 샘플 튜브에 HBSS++ 172μL, RhD 방지 코팅 비드 1μL, 고밀도 비드 1μL, Rh- 혈액 1μL, 염색된 Rh(+) 혈액 현탁액 1μL 및 500mM Gd3+.
      24μL를 추가합니다. 메모: 고밀도 비드는 참조를 위해 Rh 샘플에 추가됩니다.

4. 자기 부상 장치의 세포 분석

  1. 제조업체 지침에 따라 기기 시동을 수행합니다.
  2. 튜브가 채워질 때까지 50μL의 샘플을 모세관 튜브에 로드합니다. 모세관 밀봉제로 모세관 끝을 밀봉하여 기포가 없는지 확인합니다.
  3. 모세관 튜브를 상단 및 하단 자석 사이의 홀더에 로드합니다. 최적의 시청을 위해 스테이지와 초점을 조정하십시오.
    메모: 세포/비드는 밀도와 Gd3+의 농도에 따라 자기 평형 위치에 도달하는 데 5-20분이 걸릴 수 있습니다. Gd3+의 농도가 높을수록 시간이 짧아집니다.

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공개 사항

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선언된 이해 상충이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
2-(N-모르폴리노)에탄술폰산 수화물시그마 알드리치엠-2933(MES); 활성화 버퍼의 구성 요소
50x2.5x1mm 자석, 니켈(Ni-Cu-Ni) 도금, N52 등급, 5mm(0.197") 두께를 통해 자화됨K&J 마그네틱스관습자기부상장치에 사용되는 자석
모세관 실란트(Critoseal)라이카 마이크로시스템즈267620모세관 끝단을 덮는 데 사용됩니다.
원심분리기 튜브 필터(Corning Costar Spin-X)시그마 알드리치CLS8163구슬을 씻는 데 사용됩니다.
컴팩트 랩 잭쏘랩스LJ750자기 부상 장치 조정에 사용
DPBS, 칼슘 없음, 마그네슘 없음지브코14190-144비드 현탁액에 대한 솔루션
에탄올아민시그마 알드리치E9508-100ML비드의 세척 단계에서 사용됩니다.
형광 플라즈마 멤브레인 스테인 (CellMask Green)인비트로젠C37608Rh+ 세포를 염색하는 데 사용됩니다
가도테리돌 주사프로핸스국회 제0270-1111-03가돌리늄 (Gd3+); 세포를 현탁시키는 데 사용되는 자성 용액
HBSS++지브코제14025-092시료 전처리를 위한 솔루션
미니 시리즈 포스트 칼라쏘랩스MSR2자기 부상 장치를 실험실 잭에 고정하는 데 사용됩니다.
N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 염산염시그마 알드리치E1769-10지(EDC); 항체 커플 링 반응에 사용
일반 토끼 IgG 제어R&D 시스템AB-105-C제어 조건으로 비드를 코팅하는 데 사용됩니다.
인산염 완충 식염수(10X 용액, pH 7.4)보스턴 바이오 제품BM-220세척 단계에 사용되는 커플 링 버퍼의 구성 요소
폴리소르베이트 20 (트윈 20)시그마 알드리치P7949-500ML활성화 버퍼의 구성 요소
폴리스티렌 카르복실 폴리머뱅스 연구소PC06004최고 밀도 비드(1.05 g/mL), 항체 결합에 사용
Rabbit RhD 다클론 항체인비트로젠PA5-112694 (영문적혈구에서 Rh 인자의 판단을 위해 비드를 코팅하는 데 사용됩니다.
연구용 현미경올림푸스프로비스 AX-70자기 부상 장치를 장착하고 공중 부양 세포를 보는 데 사용되는 현미경
고무 댐핑 피트쏘랩스RDF1브레드보드 테이블을 지지하는 데 사용됩니다.
스퀘어 보로 튜빙체외튜브8100-050자기부상열차에 시료를 적재하는 데 사용되는 모세관
설포-NHS열과학24510항체 결합 반응에 사용
번역 단계쏘랩스PT1초점 및 모세관 스캔에 사용
년 . 호 호 ) 년 년

재인쇄 및 허가

이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

허가 요청

태그

RhDRh

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