Artigo de método

Detecção de autoanticorpos de ilhotas humanas usando um ensaio de eletroquimioluminescência

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Gu, Y. et al., Ensaios de eletroquimioluminescência para autoanticorpos de ilhotas humanas.J. Vis. Exp. (2018)

Este vídeo mostra a detecção de eletroquimioluminescência de autoanticorpos de ilhotas no soro humano. Os anticorpos no soro fazem a ponte entre o antígeno conjugado com rutênio e o antígeno de captura biotinilado, formando complexos que são detectados por medições de eletroquimioluminescência.

Protocolo

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Todos os procedimentos que envolvem coleta de amostras foram realizados de acordo com as diretrizes do IRB do instituto.

1. Preparação do buffer

  1. Tampão de rotulagem (2x solução salina tamponada com fosfato, (PBS), pH 7,9): Em 400 mL de água destilada deionizada (DD), adicione 100 mL de 10x PBS, ajuste o pH para 7,9 com hidróxido de sódio (NaOH).
  2. 3 mM de biotina: Dissolva 1 mg de biotina em 588 μL de tampão de marcação.
  3. 3 mM de Sulfo-tag: Dissolver 150 nmol de Sulfo-tag em 50 μL de tampão de rotulagem.
  4. Tampão antígeno (5% BSA): Em 500 mL de 1x PBS, adicione 25 g de albumina de soro bovino (BSA).
  5. Prepare a solução de ácido acético 0,5 M.
  6. 1,0 M de tampão Tris-HCl pH 9,0: Prepare o tampão Tris-HCl 1 M e ajuste o pH para 9,0 com HCl.
  7. Tampão de revestimento (3% Bloqueador A): Em 500 mL de 1x PBS, adicione 15 g de Bloqueador A.
  8. Tampão de lavagem (0,05% Tween 20, PBST): Em 5000 mL de 1x PBS, adicione 2,5 mL de Tween 20.
  9. Tampão de leitura (2x Read Buffer T com surfactante): Em 500 mL de água DD, adicione 500 mL de 4x Read Buffer T com surfactante (Tabela de Materiais).
  10. Armazenar a biotina e o Sulfo-tag em um freezer a -20 °C.
    nota: As soluções de biotina e sulfo-tag devem sempre ser preparadas imediatamente antes do procedimento de rotulagem.

2. Rotular o autoantígeno das ilhotas humanas com biotina e sulfo-tag

NOTA: Uma alta concentração de antígeno, ≥0,5 mg/mL, é recomendada para uma reação de marcação mais eficiente.

  1. Determine a razão molar do autoantígeno das ilhotas humanas para biotina e sulfo-tag.
    1. Obter o número molar do antigénio dividindo o peso do antigénio pelo peso molecular.
    2. Use a razão molar de 1:5 para o antígeno com menor peso molecular (≤10 kd) e a razão molar de 1:20 para o antígeno com maior peso molecular (>50 kd).
    3. Calcular o volume de biotina ou sulfo-tag dividindo o número molar pela sua concentração.
  2. Misture o autoantígeno de ilhotas humanas com biotina ou sulfo-tag com a proporção molar de 1:5.
    nota: A proteína em sistemas tampão tris ou glicina deve ser trocada por tampão PBS 2x com pH 7,9 usando a coluna de rotação de dimensionamento.
  3. Como a biotina e o sulfo-tag são sensíveis à luz, cubra os tubos de reação com papel alumínio. Incubar a reação à temperatura ambiente (RT) por 1 h.
  4. Durante a incubação, prepare a coluna de centrifugação dispensando 2x tampão PBS na coluna três vezes. Centrifugue a solução a 1000 x g por 2 min de cada vez.
    nota: Atualmente, a reação de rotulagem, por meio de pontes, ainda está ocorrendo e precisa ser interrompida.
  5. Pare a reação de marcação purificando o autoantígeno de ilhotas humanas marcado. Para purificar, passe o autoantígeno pela coluna de centrifugação e centrifugue a coluna a 1000 x g por 2 min.
  6. Determinar a concentração de antigénio marcada (μg/μL) utilizando a quantidade de proteína do antigénio e o volume final.
    nota: Aproximadamente, haverá 90 - 95% de retenção do antígeno marcado após cada passagem da coluna de rotação.
  7. Alíquota do antígeno marcado e armazene o antígeno marcado a -80 °C.

3. Defina as melhores concentrações e proporções para os dois antígenos marcados para o ensaio (Checker Board Assay)

  1. Prepare duas amostras de soro, uma alta positiva e outra negativa, com um volume total de 200 μL para cada uma.
  2. Alíquota de 4 μL de soro e adicione 1x PBS até que o volume final seja de 20 μL por poço para uma placa de reação em cadeia da polimerase (PCR) de 96 poços. Use metade de uma placa para a amostra positiva alta e a outra metade para a amostra negativa, conforme mostrado na Figura 1A.
  3. Adicione 10 μL de biotina e 10 μL de antígeno marcado com Sulfo-tag e conduza diluições seriais para os dois antígenos marcados de forma diferente, conforme mostrado na Figura 1A. Execute uma diluição serial horizontal para um antígeno marcado e uma diluição serial vertical para o outro antígeno marcado.
  4. Continuar os restantes passos do ensaio descritos nos pontos 5.3 a 9.1.
  5. Calcule a proporção de sinais da amostra positiva alta em relação a cada um dos sinais correspondentes da amostra negativa mostrada na Figura 1B.
  6. Identifique as melhores concentrações para antígenos marcados com biotina e sulfo-tag, selecionando um ponto com a proporção mais alta ou quase mais alta de positivo para negativo. Considere o sinal de fundo baixo da amostra negativa para identificar a proporção.
    nota: O Dia 1 do Ensaio inclui a Etapa 4 à Etapa 6.

4. Preparar o tampão antigénio utilizando a concentração correcta de antigénio marcado com biotina/sulfo-tag

  1. Selecione a concentração racional de cada antígeno com base no ensaio da placa de verificação.
  2. Prepare 3 mL de solução de antígeno por placa, usando a concentração racional de antígeno marcado com biotina/sulfo para o tampão de antígeno.

5. Incubar amostras de soro com antígeno marcado

NOTA: Existem dois protocolos nesta seção, um sem tratamento com ácido sérico e outro com tratamento com ácido sérico. Todos os ensaios de autoanticorpos de ilhotas, exceto o ensaio de autoanticorpos de insulina (IAA), usam protocolo regular sem tratamento com ácido sérico das etapas 5.1 a 5.5, enquanto o ensaio de IAA ignora essas etapas e usa protocolo com tratamento com ácido sérico das etapas 5.6 a 5.9.

  1. Alíquota de 4 μL de soro e adicione 1x PBS até que o volume final seja de 20 μL por poço para uma placa de PCR de 96 poços.
  2. Adicione 20 μL de solução de antígeno marcada por poço.
  3. Cubra a placa PCR com folha de vedação para evitar a luz.
  4. Coloque o prato em uma coqueteleira (velocidade baixa) em RT por 2 h.
  5. Coloque a placa no frigorífico a 4 °C e incube durante a noite (18 - 24 h).
    nota: O seguinte protocolo de etapas de 5.6 a 5.9 foi projetado apenas para o ensaio IAA e outros ensaios de autoanticorpos pulam essas etapas.
  6. Misture 15 μL de soro com 18 μL de ácido acético 0,5 M para cada amostra de soro. Incube esta mistura em RT por 45 min.
  7. Preparar a solução de antigénio com a concentração racional de biotina e antigénio marcado com Sulfo-tag, com base no ensaio da placa de verificação, utilizando tampão antigénio. Em cada poço, alíquota de 35 μL de tampão antígeno, contendo biotina e antígeno marcado com sulfo-tag, em uma nova placa de PCR.
  8. Antes de terminar o passo de incubação de 45 min (passo 5.6), adicionar 8,3 μL de tampão 1 M Tris pH 9,0 ao lado de cada alvéolo na placa de antigénio (passo 5.6). É importante limitar a mistura entre o tampão Tris e o antígeno. Transfira imediatamente 25 μL do soro, que é tratado com ácido, na etapa 5.6, para cada poço e agite a solução. Cubra a placa PCR com folha de vedação para evitar a luz.
  9. Coloque a placa num shaker (velocidade baixa) a RT durante 2 h. Coloque a placa no frigorífico a 4 °C e deixe a placa incubar durante a noite (18 - 24 h).

6. Prepare a placa de estreptavidina

  1. Retirar uma placa de estreptavidina do frigorífico a 4 °C e deixar a placa entrar em RT.
  2. Quando a placa de estreptavidina estiver em RT, adicione 150 μL de bloqueador A a 3% a cada poço.
  3. Cubra a placa de PCR com papel alumínio.
  4. Incubar a placa no frigorífico a 4 °C durante a noite.
    NOTA: O dia 2 do ensaio inclui a Etapa 7 à Etapa 9.

7. Transfira o soro/antígeno incubado para a placa de estreptavidina

  1. No dia seguinte, retire a placa de estreptavidina da geladeira e descarte o tampão da placa. Coloque algumas toalhas de papel secas sobre a mesa e bata no prato de cabeça para baixo até que não haja mais tampão dentro dos poços.
  2. Encher a placa de estreptavidina vazia com 150 μl de PBST por alvéolo e eliminar a PBST da placa durante um total de três lavagens.
  3. Transfira 30 μL de incubação de soro/antígeno por poço para a placa de estreptavidina.
  4. Cubra o prato com papel alumínio para evitar a luz. Agite a placa, em uma configuração baixa, em RT por 1 h.

8. Lave a placa e adicione buffer de leitura

  1. Descarte as incubadoras do prato. Adicione 150 μL de PBST por alvéolo e descarte o PBST da placa para um total de três lavagens.
  2. Após a lavagem, adicione 150 μL por poço de tampão de leitura.
    nota: É importante evitar bolhas de ar na solução, pois isso afetará a forma como a placa é lida na máquina de leitura de placas.

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Resultados

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Figura 1: A curva ROC para determinar o ponto de corte da positividade do ensaio.Opercentil 99 de especificidade correspondente a 85% de sensibilidade foi selecionado e é representado como um valor de índice de 0,023. Este limite superior do ensaio foi retirado de 100 controles saudáveis.

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Proteína pro-insulina recombinante humana (PINS)AmideBioProinsulina Humana, Rec
Proteína GAD65 recombinante humanaDiamidarhGAD65
Proteína IA-2 recombinante humanaBioMart CriativoIA2
1x solução salina tamponada com fosfato (PBS), pH 7,4Thermo Fisher Científico10010-023
10x PBS, pH 7,4Thermo Fisher CientíficoRolamento 70011-044
Albumina de soro bovino (BSA)SIGMA-ALORICHRolamento A7906-500G
Placa de PCR de 96 poços pescador14230232
Placa revestida com estreptavidinaMsdL15SA
Coluna giratória de dimensionamento ZebaThermo Fisher CientíficoNº 89890
20 de setembropescadorBP337-500
HclpescadorResposta A144-500
NaOHpescadorSS255-1
Base TrizmapescadorBP152-5
Biotina EZ-LinkThermo Fisher CientíficoPI21329
Sulfo-tagMsdR91AO-1
Bloqueador AMsdR93AA-1
4x Tampão de leitura T com surfactanteMsdR92TC-1
EZ-Link NHS-PEG4-BiotinaTermociência21329
Sulfo-TAGMsdR91AO-1
Placa de reação em cadeia da polimerase (PCR) de 96 poçosMarca Fisher14230232
Placa de estreptavidina de 96 poçosMSD OUROL 15SA-1
Coluna de dessalinização Zeba SpinTermociênciaPL208984
Agitador de placas de 96 poçosPerkin Elmer1296-003
Leitor de placasMsdQuickPlex SQ120
Centrífuga de bancada com balde rotativoBeckmanAllegra X-15R

Reimpressões e permissões

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Etiquetas

Human SerumBiotinylated AntigenRuthenium ConjugateStreptavidin PlateAcetic Acid TreatmentTripropylamine BufferAntigen LabelingPlate Reader

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