Artigo de método

Imagem de tecido altamente multiplexado com corantes raman

DOI:

10.3791/63547

21 de abril de 2022

Neste artigo

Resumo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A imagem eletrônica de dispersão de Raman (epr-SRS) de corantes Raman semelhantes ao arco-íris é uma nova plataforma para imagens de proteínas à base de epítope altamente multiplexadas. Aqui, apresentamos um guia prático, incluindo preparação de anticorpos, coloração de amostras de tecido, montagem de microscópio SRS e imagem de tecido epr-SRS.

Resumo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Visualizar um vasto escopo de biomarcadores específicos em tecidos desempenha um papel vital na exploração das intrincadas organizações de sistemas biológicos complexos. Assim, tecnologias de imagem altamente multiplexadas têm sido cada vez mais apreciadas. Aqui, descrevemos uma plataforma emergente de imagem vibracional altamente multiplexada de proteínas específicas com sensibilidade comparável à imunofluorescência padrão através de imagens eletrônicas de dispersão de Raman (epr-SRS) de corantes raman semelhantes ao arco-íris. Este método contorna o limite de canais espectralmente solucionáveis na imunofluorescência convencional e fornece uma abordagem óptica de um tiro para interrogar vários marcadores em tecidos com resolução subcelular. É geralmente compatível com preparações de tecidos padrão, incluindo tecidos fixos paraformaldeído, tecidos congelados e tecidos humanos fixos de parafina (FFPE). Prevemos que esta plataforma fornecerá uma imagem mais abrangente das interações proteicas de espécimes biológicos, particularmente para tecidos intactos espessos. Este protocolo fornece o fluxo de trabalho desde a preparação de anticorpos até a coloração da amostra de tecido, ao conjunto de microscópios SRS, à imagem de tecido epr-SRS.

Introdução

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sistemas complexos de tecidos são compostos de subpopulações celulares distintas cujos locais espaciais e redes de interação estão profundamente entrelaçados com suas funções e disfunções 1,2. Para revelar a arquitetura tecidual e interrogar sua complexidade, o conhecimento dos locais espaciais das proteínas na resolução unicelular é essencial. Assim, tecnologias altamente multiplexadas de imagem de proteína têm sido cada vez mais apreciadas e podem se tornar uma pedra angular para estudar biologia tecidual 3,4,5. Os métodos atuais de imagem de proteína multiplexada comum podem ser classificados em duas categorias principais. Uma delas é a imagem de imunofluorescência em série que se baseia em múltiplas rodadas de coloração e imagem de tecido, e a outra é a citometria de massa de imagem juntamente com anticorpos marcados por metais pesados 6,7,8,9,10,11,12.

Aqui, uma estratégia alternativa para imagens proteicas baseadas em anticorpos multiplexados é introduzida. Ao contrário da modalidade de imagem de fluorescência predominante, que só pode visualizar 4-5 canais simultaneamente devido à ampla excitação e espectros de emissão (largura total à metade do máximo (FWHM) ~500 cm-1), a microscopia raman exibe largura de linha espectral muito mais estreita (FWHM ~10 cm-1) e, portanto, fornece multiplexidade escalável. Recentemente, aproveitando o espectro estreito, um novo esquema de microscopia raman chamado pré-ressonância eletrônica estimulada pela microscopia de dispersão de Raman (epr-SRS) foi desenvolvido, fornecendo uma estratégia poderosa para imagens multiplexadas13. Ao sondar os modos vibracionais acoplados eletronicamente dos corantes Raman, o epr-SRS consegue um efeito de aprimoramento drástico de 1013 vezes nas seções transversais de Raman e supera o gargalo de sensibilidade da microscopia Raman convencional (Figura 1A)13,14,15. Como resultado, o limite de detecção de epr-SRS foi empurrado para sub-μM, o que permite à detecção de Raman de marcadores moleculares interessantes, como proteínas específicas e organelas dentro das células13,16. Em particular, utilizando anticorpos conjugados por raman, a imagem epr-SRS de proteínas específicas em células e tecidos (chamadas imuno-eprSRS) foi demonstrada com sensibilidade comparável à imunofluorescência padrão (Figura 1B)13,17. Ao ajustar o comprimento de onda da bomba em apenas 2 nm, o sinal epr-SRS estará completamente desligado (Figura 1B), que apresenta alto contraste vibracional.

No lado da sonda, um conjunto de sondas Raman semelhantes ao arco-íris chamadas manhattan Raman scattering dyes (MARS) foi desenvolvido para conjugação de anticorpos 13,18,19,20. Esta paleta raman única consiste em novos corantes com laços triplos conjugados π (Material Suplementar), cada um exibindo um pico único e estreito epr-SRS na faixa espectral raman bioortogonal (Figura 1C). Modificando a estrutura do cromoforeiro central e editando isotopicamente ambos os átomos da ligação tripla (Material Suplementar), sondas Raman separadas espectralmente foram desenvolvidas. Aproveitando a multiplexidade escalável, a microscopia epr-SRS juntamente com a paleta de corante MARS oferece uma estratégia óptica para imagens de proteína multiplex de um tiro em células e tecidos.

O Immuno-eprSRS fornece uma estratégia alternativa aos métodos atuais de imagem de proteína multiplex com forças únicas. Em comparação com abordagens de fluorescência com coloração cíclica, imagem e remoção de sinal, esta plataforma baseada em Raman garante coloração e imagem de uma rodada. Portanto, contorna a complexidade prática em procedimentos cíclicos e simplifica em grande parte o protocolo, abrindo assim novos territórios de imagem de proteína multiplexada. Por exemplo, aproveitando um protocolo de limpeza de tecido sob medida raman-dye, o imuno-eprSRS foi estendido para três dimensões para mapeamento de proteínas altamente multiplexadas em tecidos intactos espessos17. Mais de 10 alvos de proteína foram visualizados ao longo de tecidos cerebrais de camundongosde espessura milimétrica 17. Mais recentemente, acoplamento do imuno-eprSRS com um protocolo otimizado de microscopia de expansão de retenção de biomolécula (ExM)protocolo 21, imagens nanoescala de um tiro de vários alvos também foram demonstradas22. Em comparação com a espectroscopia de massa de imagem 4,9, a epr-SRS é não destrutiva e tem capacidade de secção intrinsecamente óptica. Além disso, o EPR-SRS é mais eficiente no escaneamento de tecidos. Normalmente, uma região de tecido de 0,25 mm2 com um tamanho de pixel de 0,5 μm leva apenas alguns minutos para ser imagem para um único canal epr-SRS. Por exemplo, o tempo total de imagem de quatro canais SRS mais quatro canais de fluorescência na Figura 4 é de cerca de 10 minutos.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

O protocolo foi conduzido de acordo com o protocolo experimental animal (AC-AABD1552) aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Columbia.

1. Preparação de anticorpos conjugados por Raman-corante

  1. Prepare o tampão de conjugação como ~0,1 M NaHCO3 em tampão PBS, pH = 8,3, armazenar a 4 °C.
  2. Prepare a solução de sonda MARS (Material Suplementar) com função N-hidroxisuccinimidy (NHS) como 3 mM em DMSO anidro. A síntese das sondas MARS pode ser referida a relatórios anteriores 13,17,18.
    NOTA: Para fins de armazenamento, a solução de éster NHS de corante deve ser protegida contra luz e mantida a -20 °C.
  3. Dissolva os sólidos de anticorpos no tampão de conjugação a uma concentração de 2 mg/mL. Para anticorpos que são dissolvidos em outros buffers, troque-os no tampão de conjugação para uma concentração de 1-2 mg/mL com filtros centrífugas.
    NOTA: Anticorpos secundários altamente transversais são preferidos para coloração multiplex para minimizar a reatividade entre espécies. Os anticorpos secundários utilizados estão listados na Tabela 1 e Tabela de Materiais.
  4. Faça a reação de conjugação.
    1. Para anticorpos secundários, adicione 15 vezes o excesso molar da solução de corante à solução de anticorpos em um frasco de vidro lentamente com agitação. Por exemplo, em solução de anticorpos de 0,5 mL 2 mg/mL, adicione 35 μL 3 mM de solução de corante.
    2. Incubar a mistura de reação à temperatura ambiente (RT) com agitação por 1h. Proteja a reação da luz.
  5. Purificação.
    1. Prepare o chorume da resina de filtragem de gel (Tabela de Materiais) no buffer PBS, seguindo as etapas 1.5.2-1.5.4.
    2. Adicione 10 mL de pó de resina de filtragem de gel em 40 mL de tampão PBS dentro de um tubo de 50 mL.
    3. Mantenha a solução em um banho de água de 90 °C por 1h.
    4. Decante o supernatante e re-adicione PBS a 40 mL. Guarde o chorume a 4 °C.
    5. Embale a coluna de exclusão de tamanho (1 cm de diâmetro, colunas de fluxo de gravidade) com a solução de chorume até a altura de 10-15 cm.
    6. Enxágüe e lave a coluna com ~10 mL de tampão PBS para embalar ainda mais a resina.
    7. Encobre a mistura de reação conjugal (~0,5 mL) à coluna. Adicione imediatamente 1 mL de tampão PBS como o tampão de eluição quando toda a mistura de reação estiver carregada. Rechee constantemente o tampão de eluição (PBS) na coluna.
    8. Colete o eluado da solução conjugada olhando para a cor na coluna (corantes MARS têm cores verde-azul claras) ou medindo a absorvância a 280 nm (A280).
  6. Concentre a solução coletada em 1-2 mg/mL com um filtro centrífuga.
  7. Determine a concentração e o grau médio de rotulagem (DOL, razão corante-proteína) medindo o espectro ultravioleta-visível (UV-Vis) da solução conjugada com um leitor de placas Nano.
    NOTA: O material suplementar fornece propriedades de sísteres NHS de corante MARS para cálculo. O DOL normal para o anticorpo secundário é em torno de 3.

2. Preparação da amostra de tecido

  1. Paraformaldeído consertou tecidos cerebrais do rato.
    1. Anestesiar os camundongos (C57BL/6J, Feminino, 25 d pós-natal) com isoflurane. Avalie a anestesia adequada com um teste de beliscão do dedo do dedo do dedo.
    2. Mate os ratos por deslocamento cervical. Perfume os camundongos imediatamente com 4% de paraformaldeído (PFA) em PBS transcardialmente.
    3. Colete o cérebro do rato, seguindo as etapas 2.1.4-2.1.5
    4. Corte para cima do tronco cerebral ao longo da sutura sagital. Descasque as duas metades do crânio para o lado e retire o cérebro com uma pinça.
    5. Fixar o cérebro coletado em 4% de PFA em PBS a 4 °C por 24 h. Em seguida, lave o cérebro no tampão PBS a 4 °C por 24 horas para remover o excesso de PFA.
    6. Coloque uma agarose sólida na água para uma concentração final de 7% (w/v) em um béquer, com uma tampa solta. Mexa a solução com uma haste de vidro. Aqueça o chorume no micro-ondas até que a solução esteja clara.
    7. Deixe a agarose esfriar a 45-55 °C.
    8. Despeje o líquido em uma pequena câmara, depois transfira o cérebro da PBS para a ágarose líquida e oriente-o com uma espátula para incorporar o cérebro. Espere o bloco de agarose de tecido endurecer.
    9. Selar o tecido-agrose em fatias coronais de 40-μm de espessura usando um vibratome.
    10. Transfira o tecido para uma placa de 4 poços para as seguintes manchas. Remova a ágarose com uma pinça. Lave o tecido com 1 mL de PBS, três vezes.
  2. Tecidos de pâncreas congelados fixos.
    1. Fixar o pâncreas do mouse em 4% pfa em PBS a 4 °C com balanço por 16-20 h.
    2. Lave a amostra em 1 mL de PBS (4 °C) três vezes para remover o PFA.
    3. Incorpore a amostra (~0,3-0,5 cm de tamanho) em blocos compostos de temperatura de corte ideal (OCT). Coloque 2 gotas de OCT em um criomold plástico. Coloque o tecido na orientação correta e despeje OCT em cima de tecidos até que nenhum dos tecidos permaneça exposto.
    4. Se sectionie a pancreata a fatias de 8-μm de espessura e imobilize-as em uma lâmina de vidro de ligação de tecido, armazene-as em -80 °C.
    5. Antes de colorir, equilibre a amostra para RT. Lave o tecido com PBS para remover blocos OCT.
  3. Amostras de FFPE.
    1. Asse o deslizamento do tecido FFPE a 60 °C por 10 minutos.
    2. Desparaffinização e reidratação: Coloque amostras sequencialmente nas seguintes soluções em um tubo de 50 mL em RT por 3 minutos cada vez com leve agitação:
      xileno duas vezes,
      etanol duas vezes,
      95% (vol/vol) etanol em água desionizada duas vezes,
      70% (vol/vol) etanol em água desionizada duas vezes,
      50% (vol/vol) etanol em água desionizada uma vez,
      água deionizada uma vez.
    3. Transfira a amostra para citrato de sódio de 20 mM (pH 8.0) a 100 °C em um frasco de vidro. Certifique-se de que os tecidos estão imersos na solução.
    4. Coloque o frasco em um banho de água de 60 °C por 45 min.
    5. Lave a amostra com água deionizada em RT por 5 minutos.

3. Coloração de imuno-eprSRS de tecido

  1. Use uma caneta hidrofóbica para desenhar um limite em torno das seções teciduais na lâmina.
    NOTA: Um frasco de coloração de lâminas é usado para seguir as etapas de incubação do tecido na lâmina. Os tecidos flutuantes (seções cerebrais de camundongos de 40 μm de espessura) estão manchados em placas de poços.
  2. Incubar os tecidos com 0,3-0,5% PBST (Triton X-100 em PBS) por 10 minutos.
  3. Incubar os tecidos com tampão de bloqueio (5% de soro de burro, 0,5% Triton X-100 em PBS) por 30 min.
  4. Prepare a solução primária de coloração: adicione todos os anticorpos primários a 200-500 μL de tampão de coloração (2% de soro de burro, 0,5% Triton X-100 em PBS) nas concentrações desejadas. Centrifugar a solução de coloração primária a 13.000 x g por 5 min. Use apenas o supernatante se precipitar a forma.
  5. Incubar o tecido na solução de anticorpos primários a 4 °C por 1-2 dias.
    NOTA: Para colorar seções de tecido no slide, coloque a amostra em uma caixa de coloração com um lenço umedecido para manter a umidade.
  6. Lave os slides três vezes com 0,3-0,5% PBST na RT por 5 min cada. Use 1 mL PBST para tecidos flutuantes. Para os tecidos na lâmina, lave as lâminas em um frasco de coloração de lâminas e certifique-se de que os tecidos estão todos imersos na solução.
  7. Incubar o tecido em 200-500 μL de tampão de bloqueio por 30 minutos.
  8. Prepare a solução de coloração secundária: adicione todos os anticorpos secundários (e lectinas, se necessário) a 200-500 μL de tampão de coloração com concentrações desejadas (normalmente 10 μg/mL). Centrifugar a solução de coloração secundária a 13.000 x g por 5 min. Use apenas o supernatante se precipitar a forma.
  9. Incubar os tecidos em 200-500 μL de solução de anticorpos secundários a 4 °C por 1-2 dias.
  10. Lave os slides duas vezes com 0,3-0,5% PBST na RT por 5 min cada.
  11. Incubar com 200-500 μL de solução DAPI por 30 min.
  12. Lave os slides três vezes com PBS no RT por 5 minutos cada.
  13. Para seções de tecido flutuante, transfira-os para lâminas de vidro com uma pipeta de queda de vidro. Espalhe o tecido com uma escova de tecido e limpe o ambiente com lenços umedecidos, se necessário.
  14. Monte o tecido em uma gota de reagentes antifade com uma mancha de vidro e fixe-o com esmalte.

4. Montagem de microscópio SRS

NOTA: Um sistema comercial de fluorescência consorciação é usado em imagens de srs-fluorescência em conjunto. Mais descrições podem ser encontradas em um relatório anterior17. Este protocolo se concentrará no lado de imagem SRS usando excitação de banda estreita.

  1. Prepare uma mesa óptica isolada de vibração em uma sala com controle de temperatura.
  2. Coloque um sistema de laser duplo sincronizado (bomba e Stokes) na tabela óptica (Figura 2A) com um refrigerador conectado.
    NOTA: O laser fundamental no sistema de laser duplo fornece um trem de pulso de saída a 1064 nm com largura de pulso de 6 ps e taxa de repetição de 80 MHz. O raio Stokes é do laser fundamental. A intensidade do feixe de Stokes foi modulada sinusoidely por um modulador de amplitude eletro-óptica incorporado (EOM) a 8 MHz com uma profundidade de modulação de mais de 90%. A outra parte do laser fundamental é dobrada de frequência para 532 nm, que é ainda mais usada para sincronizar uma semente de picosegundos oscilador óptico (OPO) para produzir um trem de pulso bloqueado no modo com 5-6 ps de largura de pulso (o feixe ocler do OPO é bloqueado com um filtro interferométrico). O comprimento de onda de saída do OPO é t impossibilitado de 720-950 nm, que serve como o feixe da bomba.
  3. Monte os espelhos (faixa de comprimento de onda: 750-1100 nm), divisores de feixedicróico (DBS, filtro de passagem longa de 980 nm, retangular) e lente (acrático, revestimento AR para 650-1050 nm) para suas respectivas montagens. Use suportes de espelho muito estável para os espelhos e divisores de feixedicróicos.
  4. Meça a altura da saída de laser e os tamanhos dos feixes da bomba e dos feixes de Stokes. Ajuste a altura dos espelhos e lentes para garantir que a luz atinja o centro de todos os elementos ópticos.
  5. Coloque o espelho M1 na mesa óptica e faça ~45° à saída do laser (Figura 2B). Use os botões na montagem cinemática para fazer ajustes de ponta e inclinação. Certifique-se de que a luz viaja na mesma altura ao longo do comprimento da mesa e uma linha reta em relação à mesa.
  6. Coloque e alinhe os divisores de feixedicróicos (filtros de passagem longa de 980 nm) e espelhos para dividir a bomba e os feixes de Stokes (Figura 2A-B).
  7. Coloque e alinhe pares de lentes (L1, L2 e L3, L4) em cada um dos caminhos do feixe para colidir os feixes e expandir os diâmetros do feixe para combinar com a pupila traseira do objetivo (Figura 2A-B).
  8. Use espelhos M7 e M8 para alinhar feixes de laser combinados no microscópio (Figura 2C). Alinhe um feixe no microscópio primeiro e use os pares de espelhos no outro feixe para garantir a sobreposição espacial dos dois feixes.
  9. Configure a parte de detecção.
    1. Coloque um condensador de óleo revestido de infravermelho (1.4-NA) para coletar a bomba para a frente e os feixes de Stokes depois de passar pelas amostras (Figura 2C).
    2. Monte um fotodiodo Si de grande área em uma caixa blindada com conectores BNC (Figura 2E). Adicione uma fonte de alimentação DC de 64 V ao fotodiodo montado para aumentar seu limiar de saturação e largura de banda de resposta.
    3. Reflita a luz para a frente com um espelho de 2 polegadas. Refoce novamente a luz no fotodiodo após um filtro óptico para bloquear o feixe de Stokes modulador (Figura 2D).
    4. Envie a corrente de saída do fotodiodo para um amplificador de travamento rápido terminado com 50 para demodulação de sinal. Envie um gatilho de 8 MHz para o amplificador de travamento como sinal de referência.
    5. Envie o componente X em fase de fase do amplificador lock-in para a caixa de interface analógica do microscópio.
  10. Otimize a sobreposição temporal com o estágio de atraso motorizado embutido medindo o sinal SRS de líquido D2O puro no microscópio.

5. Aquisição e análise de imagens

  1. Execute imagens epr-SRS multicanais com ajuste de comprimento de onda da bomba sequencial.
    1. Definir potência laser para bomba P = 10-40 mW e PStokes = 40-80 mW no painel de controle a laser.
    2. Defina o tempo de moradia dos pixels para 2-4 μs e use vários quadros em média 10-20 quadros no software de microscopia.
      NOTA: Evite um uso combinatório de alta potência laser (bomba P> 40 mW, PStokes> 80 mW) e tamanho de pixel pequeno (<0,2 μm), o que provavelmente causa o "efeito branqueamento" dos corantes Raman devido à excitação multifotol.
    3. Defina as constantes de tempo do amplificador de travamento para metade do tempo de moradia do pixel.
  2. Espectral linear desmcomprando.
    NOTA: o epr-SRS segue uma estrita dependência linear de sinal-concentração ao longo de toda a faixa de concentração; assim, o descompramento espectral linear é eficaz para remover quaisquer possíveis conversas cruzadas entre os canais. Para a medição epr-SRS do canal N com sondas N MARS, os sinais medidos (S) podem ser expressos como S = MC, onde C é a concentração da sonda MARS, e M é uma matriz N x N determinada por seções transversais de Raman das sondas MARS.
    1. Meça a matriz M em amostras de imuno-eprSRS de cor única rotuladas com diferentes sondas MARS.
    2. Equação de uso C = M−1· S para determinar a matriz de concentração da sonda MARS com medição de sinal amostral multiplex S.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A Figura 3 mostra exemplos de imagens de epr-SRS em diferentes amostras, incluindo células fixas (Figura 3A), paraformaldeído (PFA) tecidos de camundongos fixos (Figura 3B) e amostras humanas parafina fixas em formalina (FFPE) (Figura 3C). A resolução espacial da microscopia SRS é limitada à difração, a resolução lateral típica é de ~300 nm, e a resolução axial é de 1-2 μm usando luz quase infravermelha...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aqui, apresentamos o protocolo imuno-eprSRS que é amplamente aplicável aos tipos de tecidos comuns, incluindo tecidos de camundongos recém-preservados, tecidos humanos FFPE e tecidos de camundongos congelados. O imuno-eprSRS foi validado para um painel de epítopos em células e tecidos, conforme listado na Tabela 1. Esta plataforma de um tiro é particularmente adequada para aplicações onde estratégias cíclicas não funcionam bem. Por exemplo, a fluorescência cíclica é exigente para tecidos grossos, pois vá...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Agradecemos ruth A. Singer e Richard K.P. Benninger por fornecer tecidos de pâncreas de rato. A W.M. reconhece o suporte do NIH R01 (GM128214), R01 (GM132860), R01 (EB029523) e exército dos EUA (W911NF-19-1-0214).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
16% Paraformaldeído,Microscopia Eletrônica15710
&alfa;-tubulinaAbcamab18251Anticorpos primários
&alfa;-tubulinaBioLegend625902Anticorpos
primáriosβ-III-tubulinaBioLegend657402Anticorpos
primáriosβ-III-tubulinaAbcamab41489Anticorpos primários
β-tubulinaAbcamab131205Anticorpos primários
Agarose, baixa temperatura de gelllingSigma AldrichA9414Para incorporação cerebral
Anticorpo anti-a-tubulina produzido em coelho (&alfa;-tubulina)Abcamab52866Anticorpos primários
Anticorpo anti-Calbindina produzido em camundongo (Calbindina)Abcamab82812Anticorpos primários
Anti-receptor GABA B R2  anticorpo produzido em cobaia (receptor GABA B R2)Millipore SigmaAB2255Anticorpos primários
Anti-GFAP produzido em cabra (GFAP)Thermo ScientificPA5-18598Anticorpos primários
Anti-Glucagon  anticorpo produzido em camundongo (Glucagon)Santa Cruz Biotechnologysc-514592Anticorpos primários
Anticorpo anti-insulina produzido em cobaias (insulina)DAKOIR00261-2Anticorpos primários
Anticorpo anti-MBP produzido em rato (MBP)Abcamab7349Anticorpos primários
Anticorpo anti-NeuN produzido em coelho (NeuN)Thermo ScientificPA5-78639Anticorpos
primáriosAnticorpo antipeptídico pancreático (PP) produzido em cabra - Polipeptídeo pancreático (PP)Sigma AldrichSAB2500747Anticorpos primários
Anticorpo anti-Pdx1 produzido em coelho (Pdx1)Milipore06-1379Anticorpos primários
Anticorpo anti-somatostatina produzido em rato (Somatostatina)Abcamab30788Anticorpos primários
Anticorpo anti-vimentina produzido em frango ( Vimentin)Abcamab24525Anticorpos primários
Filtro passa-bandaKR ElectronicsKR27248 MHz
BNC 50 Ohm TerminatorMini CircuitosCabo BNC STRM-50
Cabo BNCThorlabs2249-C, BNC Macho / Macho
Espelho dielétrico de banda largaMouses ThorlabsBB1-E03750 - 1100 nm
C57BL/6JCondensadorde Centrífuga
LaboratoryImersão emóleo Olympus, 1.4 N.A.
Citoqueratina 18Abcamab7797Anticorpos primários
Citoqueratina 18Abcamab24561Anticorpos primários
Fonte de alimentação DCTopWard6302DA tensão de polarização é de 64 V
Montagem dicróicaThorlabsKM100CLMontagem cinemática para até 1,3" (33 mm) de altura Óptica retangular, Burro canhoto
anti-Frango IgY (H+L)Jackson ImmunoResearch703-005-155Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-Goat IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch705-005-147Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-cobaia IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch706-005-148Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-Mouse IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch715-005-151Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-Rabbit IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch711-005-152Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-Rato IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch712-005-153Anticorpos secundários para conjugação de MARS
Burro anti-Sheep IgG (H + L)Jackson ImmunoResearch713-005-147Secundário anticorpos para conjugação MARS
DPBSFisher Scientific14-190-250
EpCAMAbcam ab71916Anticorpos primários
EtanolSigma Aldrich443611
Amplificador de visualização rápidaZurich InstrumentsHF2LIDC - 50 MHz
FFPE Amostra de rimUSBiomaxHuFPT072
FibrilarinaAbcamab5821Anticorpos primários
GiantinAbcamab24586Anticorpos primários
GlucagonSanta Cruz Biotechnologysc-514592Anticorpos primários
H2BAbcamab1790Anticorpos primários
HeLaATCCATCC CCL-2
Filtro passa-banda de alto diâmetro externoChroma TecnologiaET890/220mFiltre o feixe de Stokes e transmita o feixe da bomba
Caneta hidrofóbicaFisher ScientificNC1384846
InsulinaThermoFisher701265Anticorpos
primários Sistema integrado de laser SRSFísica Aplicada & Eletrônica, Inc.picoEMERALDO picoEMERALD fornece um trem de pulso de saída a 1.064 nm com largura de pulso de 6 ps e taxa de repetição de 80 MHz, que serve como feixe de Stokes. O feixe de frequência dobrada a 532 nm é usado para semear de forma síncrona um oscilador paramétrico óptico de picossegundo (OPO) para produzir um trem de pulso de modo bloqueado com largura de pulso de cinco ~ 6 ps (o feixe intermediário do OPO é bloqueado com um filtro interferométrico). O comprimento de onda de saída do OPO é ajustável a partir de 720– 950 nm, que serve como feixe da bomba. A intensidade do feixe de Stokes de 1.064 nm é modulada senoidalmente por um EOM embutido a 8 MHz com uma profundidade de modulação de mais de 90%. O feixe da bomba é espacialmente sobreposto ao feixe de Stokes usando um espelho dicróico dentro do picoEMERALD. A sobreposição temporal entre a bomba e os trens de pulso Stokes é alcançada com um estágio de atraso embutido e otimizada pelo sinal SRS de D2O puro no microscópio.
Microscópio de varredura a laser invertidoOlympusFV1200MPE
Montagem de espelho cinemáticoThorlabsPOLARIS-K1-2AH2 Ajustadores Hexagonais de Perfil Baixo
Lectina de Triticum vulgaris (trigo)Sigma AldrichL0636-5 mg
Divisor de feixe dicróico de longa passagemSemrockDi02-R980-25x36980 nm laser BrightLine  divisor de feixe dicróico plano a laser de borda única
MAP2BioLegend801810Anticorpos primários
Software de imagem microscópicaOlympusFluoView
NanoQuant PlateTecanPara análises de pequeno volume baseadas em absorbância em um leitor de placas.
Soro normal de burroJackson ImmunoResearch017-000-121
NucBlue Fixed Cell ReadyProbes Reagent (DAPI)Thermo ScientificR37606
Nunc 4-Well Dishes FisherScientific12-566-300
Lente objetivaOlympusXLPlan Nx25, 1.05-NA, MP, distância de trabalho =  2  mm
pincel
ThorlabsRS99inclui as unidades superior e inferior, Ø Poste de 1" e garfo de fixação.
Medidor
Leitor de placasTecanInfinite 200 PROUm leitor de placas multimodo fácil de usar. Capacidades de medição de absorbância em uma faixa espectral de 230 1000 nm.
Reagente antidesbotamento ProLong GoldThermo ScientificP36930
PSD95Invitrogen51-6900Anticorpos primários
Sephadex G-25 MédioGE Life Sciences17-0033-01resina de filtração em gel para dessalinização e troca de tampão
Caixa blindada com conectores BNCPomona Electronics2902Caixa de Alumínio Com Tampa, BNC Fêmea/Fêmea
Si fotodiodoThorlabsFDS1010350– 1100 nm, 10 mm x 10 mm Área Ativa
Sinapsina 2ThermoFisherOSS00073GAnticorpos primários
Caminho do tecido Superfrost Plus Gold SlidesFisher Scientific22-035813Lâmina adesiva para atrair e unir quimicamente seções de tecido fresco ou fixado em formalina firmemente à superfície da lâmina (tiisue lâminas de vidro de ligação)
Triton X-100Fisher ScientificBP151-500
VibratomeLeicaVT1000
VimentinAbcamab8069Anticorpos primários
XilenosSigma Aldrich214736
de Grau EM Ciências 000664 Jackson Montagem de periscópio de de pH

Referências

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Goltsev, Y., et al. Deep profiling of mouse splenic architecture with CODEX multiplexed imaging. Cell. 174 (4), 968-981 (2018).
  2. Taube, J. M., et al. The Society for Immunotherapy of Cancer statement on best practices for multiplex immunohistochemistry (IHC) and immunofluorescence (IF) staining and validation. Journal for Immunotherapy of Cancer. 8 (1), 000155(2020).
  3. Lewis, S. M., et al. Spatial omics and multiplexed imaging to explore cancer biology. Nature Methods. 18 (9), 997-1012 (2021).
  4. Bodenmiller, B. Multiplexed epitope-based tissue imaging for discovery and healthcare applications. Cell Systems. 2 (4), 225-238 (2016).
  5. Hickey, J. W., et al. Spatial mapping of protein composition and tissue organization: a primer for multiplexed antibody-based imaging. Nature Methods. , (2021).
  6. Lin, J. -R., et al. Highly multiplexed immunofluorescence imaging of human tissues and tumors using t-CyCIF and conventional optical microscopes. eLife. 7, 31657(2018).
  7. Black, S., et al. CODEX multiplexed tissue imaging with DNA-conjugated antibodies. Nature Protocols. 16 (8), 3802-3835 (2021).
  8. Giesen, C., et al. Highly multiplexed imaging of tumor tissues with subcellular resolution by mass cytometry. Nature Methods. 11 (4), 417-422 (2014).
  9. Keren, L., et al. MIBI-TOF: A multiplexed imaging platform relates cellular phenotypes and tissue structure. Science Advances. 5 (10), 5851(2019).
  10. Gerdes, M. J., et al. Highly multiplexed single-cell analysis of formalin-fixed, paraffin-embedded cancer tissue. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (29), 11982(2013).
  11. Angelo, M., et al. Multiplexed ion beam imaging of human breast tumors. Nature Medicine. 20 (4), 436-442 (2014).
  12. Radtke, A. J., et al. IBEX: A versatile multiplex optical imaging approach for deep phenotyping and spatial analysis of cells in complex tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (52), 33455(2020).
  13. Wei, L., et al. Super-multiplex vibrational imaging. Nature. 544, 465(2017).
  14. Wei, L., Min, W. Electronic preresonance stimulated Raman scattering microscopy. The Journal of Physical Chemistry Letters. 9 (15), 4294-4301 (2018).
  15. Shi, L., et al. Electronic resonant stimulated Raman scattering micro-spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry B. 122 (39), 9218-9224 (2018).
  16. Fujioka, H., et al. Multicolor activatable Raman probes for simultaneous detection of plural enzyme activities. Journal of the American Chemical Society. 142 (49), 20701-20707 (2020).
  17. Shi, L., et al. Highly-multiplexed volumetric mapping with Raman dye imaging and tissue clearing. Nature Biotechnology. , (2021).
  18. Miao, Y., Qian, N., Shi, L., Hu, F., Min, W. 9-Cyanopyronin probe palette for super-multiplexed vibrational imaging. Nature Communications. 12 (1), 4518(2021).
  19. Miao, Y., Shi, L., Hu, F., Min, W. Probe design for super-multiplexed vibrational imaging. Physical Biology. 16 (4), 041003(2019).
  20. Qian, N., Min, W. Super-multiplexed vibrational probes: Being colorful makes a difference. Current Opinion in Chemical Biology. 67, 102115(2022).
  21. Klimas, A., et al. Nanoscale imaging of biomolecules using molecule anchorable gel-enabled nanoscale in-situ fluorescence microscopy. Nature Portfolio. , (2021).
  22. Shi, L., et al. Super-resolution vibrational imaging using expansion stimulated Raman scattering microscopy. bioRxiv. , (2021).
  23. Benninger, R. K. P., Hodson, D. J. New understanding of β-cell heterogeneity and in situ islet function. Diabetes. 67 (4), 537(2018).
  24. Hu, F., et al. Supermultiplexed optical imaging and barcoding with engineered polyynes. Nature Methods. 15 (3), 194-200 (2018).
  25. Hu, F., Shi, L., Min, W. Biological imaging of chemical bonds by stimulated Raman scattering microscopy. Nature Methods. 16 (9), 830-842 (2019).
  26. Coherent Raman Scattering Microscope. , Available from: https://www.leica-microsystems.com/products/confocal-microscopes/p/leica-tcs-sp8-cars/ (2022).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Stimulated Raman ScatteringProtein Marker ImagingImmunofluorescence AlternativeTissue ClearingSubcellular ResolutionAntibody ConjugationSize Exclusion ChromatographyBrain Tissue Imaging

Artigos relacionados