이 프로토콜은 특정 관심 세포 유형을 분리하기 위해 desthiobiotin, streptavidin, APTES 시스템의 사용자 정의 가능한 표면 기능화를 설명합니다. 또한 이 원고는 이 프로세스의 적용, 최적화 및 검증을 다룹니다.
이 프로토콜은 특정 관심 세포 유형을 분리하기 위해 desthiobiotin, streptavidin, APTES 시스템의 사용자 정의 가능한 표면 기능화를 설명합니다. 또한 이 원고는 이 프로세스의 적용, 최적화 및 검증을 다룹니다.
개인 맞춤형 의학의 채택과 발전을 제한하는 요인 중 하나는 환자 간 표현의 개별 뉘앙스를 조사하는 진단 도구를 개발할 수 없다는 것입니다. 이 틈새를 채우기 위해 세포를 분리하려는 현재의 방법론은 생리학적 발현을 방해하여 분리 기술을 진단 도구로서 무용지물로 만듭니다. 이 프로토콜에서는 세포 포획 및 방출을 위한 표면의 기능화 및 최적화에 대해 설명합니다. 이 기능화된 표면은 비오틴화 항체와 아미노실란(APTES), 데스티오비오틴 및 스트렙타비딘으로 기능화된 유리 표면을 통합합니다. 세포 방출은 비오틴의 도입을 통해 촉진되어 표면에 포착된 세포의 회수 및 정제를 가능하게 합니다. 이 방출은 2차 부분 desthiobiotin의 표적화를 통해 이루어지며, 이는 훨씬 더 부드러운 방출 패러다임을 초래합니다. 이러한 가혹한 시약과 전단력의 감소는 세포 발현의 변화를 감소시킵니다. 기능화된 표면은 단일 세포 혼합물에서 세포의 최대 80%를 포착하고 이중 세포 혼합물에서 50%를 포착하는 것으로 입증되었습니다. 이 기술을 이종 이식편 및 암 분리 연구에 적용하는 방안이 조사되고 있습니다. 플레이트 리더 및 ImageJ 분석과 같은 표면 검증을 위한 정량화 기술도 설명되어 있습니다.
현재 벤치 탑 세포 분리 방법 (예, 형광 활성화 셀이 1 정렬, 레이저 캡처 마이크로 해부 (2), 면역 자기 비드 분리 1) 준비 및 정렬의 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 이 큰 시간 규모는 생리적 반응 (3)의 대표하지 분석 결과, 생리적 반응과 표현 수준에 영향을 줄 수 있습니다. 시스템은 신속하고 효율적으로 생체 의학 애플리케이션에 세포 분리 및 농축을 향상시키기 위해 세포 표면 수용체 수준을 중단없이 특정 세포 유형을 분리 할 수있는 요구된다. 따라서, 우리의 접근 방식에 대한 이론적 근거는 세포 분리를위한 부드러운 접근 방식을 개발하는 것입니다.
은 "칩에 연구소는"개념은 크기 빨리 (시간 - 투 - 분) 세포 분리의 주문 약속을 제공하며, 가장 자주 표면에 세포를 캡처하고 세포 또는 세포 내 콩트를 방출 포함물리 4,5를 통해 국세청 또는 화학적 방법 6. 이러한 방법은 체외 배양 (12, 13)에 대한 세포를 제공하는 경우에도 RNA 발현 9-11, 식별, 단백질 7,8 식을 식별하거나 몇 가지 장점을 제공하지만, 이러한 기술의 대부분은 이러한 세포 수용체 프로파일로 인해에게로 진단로 번역 할 수 없습니다 자신의 비 생리 학적 환경. 이러한 정확한 생리 학적 데이터를 생성하지 않습니다이 해제 에이전트를 사용하여 세포 수용체의 정량화 기법을 의미 이러한 수용체 수량 14, 15에 영향을 미칠 수있는 콜라게나, 같은 효소 리프팅 에이전트. 세포 용해는 기본 표면 수용체 사이의 분화를 방지하고 이전 16 내재화 된 것과. 이 프로토콜은 세포 분리를위한 빠르고 부드러운 접근 방식을 설명합니다.
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1. 유리 표면 청소 및 준비 시약
2. APTES와 DSB의 기능화
3. 스트렙 타비 딘 작용 화
4. 셀 캡처 및 릴리스
5. 항체 최적화 : 항체 적정
6. 셀 최적화 : 셀의 적정
7. 이미지 분석
참고 : 피지 소프트웨어 패키지 (http://fiji.sc/Fiji) 이미지 분석을 권장합니다. 초기에, 이미지를 그레이 스케일 이미지로 변환 한 후, 휘도 / 콘트라스트 셀을 가지고 변경 하였다.
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우리는 세포 포착 (도 3A) 및 MCF7GFP 세포의 세포 분리 (도 3C)뿐만 아니라, 생균 제어 (도 4)이 표시 프로토콜 사용. 60 % 및 80 % (그림 3C) 발표 된 바와 같이 우리는 세포 캡처를 정량화. 우리는 RAW 264.7 대식 세포 및 MCF7GFP 세포의 혼합물에이 방법을 확장하면, RAW 식세포의 50 %를 점령 하였다 (도. 3D) 및 RAW 식세포의 80 %는 20 mM의 비오틴 (도 3b)와 분리 하였다. 과량의 항체가 세포 캡처를 줄일 수 있기 때문에, 우리는 HLA 항체의 0-10,000 nM의 적정을 통해 최적화 및 최적의 항체 농도가 100-1,000 mM의 항체 (그림. 1) 사이에 있는지 관찰한다. 마찬가지로, 우리가...
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세포 분리 기술의 향상은 혈관 생물학 (19)의 세포 재생 생물학 프로그래밍 및 혈관 신생 신호 줄기, 신경 과학 (18)의 구조 - 기능 관계의 과학적 연구를 발전한다. 실제로, 일차 세포 배양 물 (20)은 (예 된 HUVEC), 혈관 생물학 주로 세포 분리 기술의 사용을 통해 수행된다. 세포 격리는 최근 세포막 수용체 3,14,15,19,21 정량적 흐름 (qFlow) 계측법 분석에 사용 하였다. 그러나, 기존의 세포 분리 방법은 세포 표면 수용체 수준에 영향을 미치는 인력 및 시약 모두에서 비용이 많이 든다. 우리는 이러한 단점을 충족 세포 유형의 혼합물로부터 단일 세포 유형의 재현성 캡처 완만 시스템의 생성을 허용 표면 기능화 17의 새로운 방법을 고급. 이 기술은 C의 가능성을 가능하게하는 반복적 인 시스템에 통합 될 수있다특이 적 항체를 사용하는 단계에서 다른 세포 유형 apturing. 추가 절차를 ...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
기금 지원에 대해 American Cancer Society, Illinois Division(282802) 및 National Science Foundation CBET(1512598)에 감사드립니다. 또한 현미경 교육을 제공해 주신 University of Illinois Beckman Institute의 Dianwen Zhang 박사에게도 감사드립니다. 마지막으로, 통찰력 있는 토론을 해주신 Jared Weddell, Stacie Chen, Spencer Mamer에게 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| (3-Aminopropyl) triethoxysilane (APTES) | Acros Organics | 919-30-2 | 2% APTES 용액 |
| 플라즈마 클리너 Pico | Diener | Model 1 | PDMS를 유리에 접착 가능 |
| d-Desthiobiotin (DSB) | Sigma | D20655 | 세포 포획 표면에서 방출 메커니즘으로 사용됩니다. |
| 디메틸설폭사이드(DMSO) | British Drug Houses (BDH) | BDH1115-1LP | DSB를 용액 |
| 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드(EDC) | Thermo-Scientific | 5g: 22980 25g: 22981 | 카르복실산을 활성화하고 단백질을 유리 표면에 결합할 수 있도록 합니다. |
| 코팅되지 않은 8-웰 배양 슬라이드 | BD Falcon | 24개의 경우: 354118 96개의 경우: 354108 | 초기 포획 및 방출 정량화 실험과 같은 Zeiss 형광 현미경과 관련된 세포 실험에 사용됨 |
| 유리 바닥 24웰 플레이트 | MatTek | P24G-0-13-F | 항체 및 세포 적정 실험과 같은 플레이트 리더와 관련된 세포 실험에 사용됨 |
| 메르캅토에탄올 | Science Lab | 60-24-2 | EDC와 DSB 사이의 반응을 담금질하는 데 사용됩니다 |
| 4-Morpholinoethanesulfonic acid hydrate (MES Hydrate 99%) | Fisher Scientific | AC172590250 | EDC 반응에 사용하기 위한 0.1M MES 버퍼를 만드는 데 사용됩니다 |
| Precision Oven | Thermo Scientific | 11-475-153 | PDMS 및 APTES 층의 경화에 사용됩니다. |
| Titramax 1000 Shaker | Heidolph | 13-889-420 | APTES가 표면에 고르게 분포되도록 하는 데 사용됩니다. |
| 1x Streptavidin 5 mg [e7105-5mg] | Proteo Chem | 9013-20-1 | 비오틴 결합 단백질. 자극을 유발할 수 있습니다. |
| 5cm 유리 접시 | Fisher Scientific | 08748A | HUVEC 연구 및 향후 프로파일링 연구에 사용됩니다. |
| 덮개가 있는 14cm 페트리 접시 | Sigma-Aldrich | Z717231 | 기능화되는 샘플을 잡고 운반하는 데 사용됩니다. |
| MCF7-GFP 세포 | Cell Biolabs | AKR211 | 액체 질소에 보관 |
| RAW264.7 마우스 대식 세포 | ATCC | TIB-71 | 일리노이 대학의 스미스 연구실에서 우리에게 선물했습니다. 액체 질소에 보관됩니다. |
| TrypLE | Life Technologies | 12605036 | 실온에서 100ml에 보관 |
| Dulbecco' s modified Eagle medium | Cell Media Facility at School of Chemical Sciences at UIUC | 50003PC | 공급업체: Corning |
| Nonessential amino acids | Cell Media Facility at School of Chemical Sciences at UIUC | 25-025-CI | 시설별로 DMEM에 추가되었습니다. 공급 업체: Corning. |
| Cell scraper | Fisher Scientific | 12-565-58 | 소형 23cm 50 |
| 세포 해리 솔루션 | Corning | MT-25-056CI | 세포 실험에 사용하기 위해 비효소로 세포를 들어 올리는 데 사용 |
| Hemacytometer | Hausser | 02-671-54 | 세포 용액의 정량화와 포획 및 방출 유효성을 위해 세포를 계수하는 데 사용됩니다. |
| 비오틴 | Amresco | 58-85-5 | 표면에서 세포를 방출하는 데 사용됩니다. |
| N/A | 로 만든 | HBSS | 현탁액에서 세포를 살아있게 유지하고 비특이적 결합의 표면을 세척하는 데 사용됩니다. Cold Spring Harbor Protocols에서 발췌: In 500 ml, 사용 4 g NaCl, 0.2 g KCl, 0.0402 g Na2PO4• 7H2O, 0.03 g KH2PO4 및 0.5 G 포도당. DI 워터를 추가하여 얻으십시오 500ml를 걸러낸 후 냉장 보관하십시오. |
| HLA-ABC 항체 | BioLegend | 311402 | MCF7gfp 세포를 캡처하는 데 사용되는 항체 |
| hIgG 항체 | BioLegend | HP6017 | MCF7gfp 세포를 캡처하는 데 사용되는 항체 |
| MCF7 GFP 세포 | , Cell Biolabs | AKR-211 | Luminal Breast Cancer 라인은 녹색 형광 단백질로 transfection되었습니다. |
| 모듬 원뿔형 | Thermo-Scientific | 15mL: 12-565-268 | 용액 및 분취액 보관용 50/15ml 플라스틱 원뿔형. |
| Mini-Tube Rotators (End over End Mixer) | Fisher Scientific | 05-450-127 | 혼합하기 위해 항체를 배양하고 다른 세포 용액을 혼합하는 데 사용됩니다 |
| . | Zeiss | N/A | Zeiss Axiovert 200 M 도립 형광 현미경. |
| Zeba 탈염 컬럼 | Thermo-Scientific | PI-87770 | Biotinylation Kit 사용 후 새로 비오틴화된 항체를 정제하는 데 사용됩니다. 지침: http://www.funakoshi.co.jp/data/datasheet/PCC/89894.pdf |
| EZ Link Sulfo NHS Low Weight Biotinylation Kit | Thermo- Scientific | 항체를 비오틴화하여 포획 표면과 통합할 수 있도록 하는 데 사용됩니다. | |
| Reader | BioTek | Synergy HTX Multimode Reader | 적정 실험에서 형광 강도를 정량적으로 측정하는 데 사용됩니다. |
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