Name: Protocolo experimental para Detectar Cianobactérias Em amostras líquidas e sólidas com um Microarray Chip Antibody (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 57 s
Description: Aprenda a detectar múltiplas cepas de cianobactérias em amostras líquidas e sólidas usando imunoensaio de microarranjo por fluorescência. Este método permite monitoramento simultâneo em três a quatro horas.

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Agradecemos ao Dr. Antonio Quesada pela Universidad Autónoma de Madrid para fornecer linhagens de cianobactérias. Este trabalho foi financiado pela Subdirección Geral de Proyectos de Investigación do Espanhol Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), não concede nenhum. AYA2011-24803 e ESP2014-58494-R.

1. Preparação dos imunogénios <ol><li> Cresça cada estirpe de cianobactérias no meio de cultura correspondente, sob condições descritas na Tabela 1. NOTA: O meio de crescimento e condições de cultura de cada estirpe de cianobactérias estão listados na Tabela 1. Todas as linhagens de cianobactérias, com a excepção de K17, que pertencem ao grupo de Antonio Quesada da Universidade Autonoma (Madrid, Espanha). O anticorpo contra rubescens Planktothrix foi gerado a partir de uma amostra natural da flor monospecific desta cianobactéria de Vilasouto reservatório (norte da Espanha). </li><li> Quantificar o número de células utilizando uma câmara de contagem de células por microscopia óptica para obter aproximadamente 10 8 células / ml a partir de uma cultura em fase de crescimento exponencial tardia ou estacionária. </li><li> Células colheita a partir de 5 ml de cultura por centrifugação a 2000 xg durante 5 min. </li><li> Descartar o sobrenadante e ressuspender as células em uma cuba de 10 mle com 5 mL de solução salina tamponada com fosfato 1x (PBS 1x) para se obter cerca de 10 8 células / mL. </li><li> Homogeneizar e lisar as células da suspensão por sonicação durante 5 ciclos, 30 s cada, com uma pausa de 30 a 60-s em gelo, usando um processador ultra-portátil de mão ou por imersão do tubo para dentro do banho de água de um disruptor celular em amplitude máxima (30 kHz). </li><li> Repita os passos de 1,3-1,5 para cada estirpe de cianobactéria. NOTA: A sonicação produz rompimento celular e liberação do conteúdo celular. Enquanto proteínas e polissacáridos são bons imunogénios, moléculas específicas, tais como lípidos e ácidos nucleicos, não induzem uma resposta humoral imunogénico por si só. Por isso, eles devem ligar-se a transportadores, tais como polissacáridos ou proteínas, para aumentar a complexidade molecular. Além disso, a sonicação liberta material intracelular que podem desencadear a produção de anticorpos. </li></ol> 2. Produção de anticorpos policlonais Anticorpos <ol><li> Prepare o primeiro immdose de unogen por mistura de 0,5 mL de lisado celular ultra-sons, obtido no passo 1.5 com 0,5 ml de adjuvante completo de Freund. Entregá-lo ao operador de uma instalação de animais para a produção de anticorpos policlonal de coelho. </li><li> Prepare mais três doses como antes para ser posteriormente utilizada como impulsos de memória no processo de produção de anticorpo por mistura de 0,5 mL do mesmo homogenato / lisado obtido no passo 1.5 com 0,5 ml de adjuvante incompleto de Freund. Dá-los para a instalação de animal para cumprir o processo de produção de anticorpos. </li><li> Repita os passos 2.1 e 2.2 para cada novo processo de produção de anticorpos. NOTA: Normalmente, a produção de anticorpos é confiada a instalações para animais especializados ou empresas, porque licenciamento e formação adequada são obrigados a trabalhar com animais. As empresas de fornecer uma medida da quantidade de anticorpos específicos para o antigénio presente na amostra de soro relativamente ensaio imunossorvente ligado a enzima (ELISA). </li></ol> 3. Anticorpo Purificação <ol><li> Purifica-se a fracção de imunoglobulina G (IgG) a partir de ambos os sistemas imunológico e o soro pré-imune recolhidas no passo 2 por uma proteína de cromatografia de afinidade. Alguns kits de purificação comerciais, com base em sistemas de cartucho, funcionam bem; siga as instruções do provedor. </li><li> Quando o kit de purificação não proporcionam um sistema de dessalinização, mudar o tampão após a eluição dos anticorpos purificados a 0,1X PBS, quer por diálise ou através de dispositivos de filtros centrífugos com um 100-kDa (ou menor) tamanho de poro da membrana. </li><li> Determinar a concentração de anticorpo através da medição da absorvância a 280 nm ou através de métodos colorimétricos, tais como 23 Bradford, Lowry 24, ou ácido bicinconínico (BCA) 25. NOTA: É importante evitar a inclusão de grupos amina no tampão de eluição (por exemplo, tampões TRIS) porque competem com o anticorpo para se ligar a superfícies sólidas activadas com grupos epoxi. Depois purification, é importante testar a actividade de anticorpos por ELISA. </li></ol> 4. Fluorescência Rotulagem de anticorpos <ol><li> Rotular os anticorpos purificados obtidos no ponto 3, com um fluorocromo (por exemplo, um corante fluorescente vermelho-distante) por dissolução de um frasco que contém o corante comercial para rotulagem de 1 mg de proteína em 100 mL de sulfóxido de dimetilo (DMSO). Adicionar 2 mL do corante dissolvido para cada preparação de anticorpo numa concentração de 2 mg / ml num volume final de 50 mL em solução salina tamponada com fosfato 50 mM (pH 8,5). </li><li> Manter as reacções de rotulagem, sob agitação contínua durante 1 hora à temperatura ambiente e a 1200 rpm em uma plataforma vibratória. </li><li> Purifica-se os anticorpos marcados por cromatografia de exclusão de tamanho (por exemplo, utilizando um gel com uma gama de fraccionamento entre 1,5 e 30 kDa preso em uma coluna), seguindo as recomendações do fornecedor. </li><li> Medir a absorvância a 280 nm e a 650 nm em eluatos e calcular o labeeficiências ling seguintes recomendações do fornecedor. NOTA: até 50 x 50 mL reacções de rotulagem anticorpo pode ser feito com um único frasco do corante fluorescente para rotulagem de 1 mg de proteína. Recomenda-se a cobrir os tubos com uma folha de alumínio ou, em alternativa, o uso de tubos opacos 0,5 mL, para evitar processos de têmpera após a etapa 4.3. Para os anticorpos IgG, rotulagem óptima é conseguida com 7/3 mol de corante por cada mole de anticorpo. </li></ol> Produção 5. CYANOCHIP <ol><li> Os anticorpos e controles em solução de impressão <ol><li> Preparar 30 L de cada anticorpo purificado em solução de impressão por mistura de cada anticorpo a 1 mg / ml num tampão de impressão proteína 1x comercial com 0,01% (v / v) de Tween 20 (um detergente não iónico), tudo como concentrações finais. NOTA: Como alternativa, uma solução de anticorpo pode conter 20% de glicerol, 1% de sacarose (ou tre-halose, como um conservante), e 0,01% (v / w) (v / v) de Tween 20 em tampão de carbonato (pH 8,5). </li><li> Preparar 30 mL da solução de impressão como controlos: (a) tampão de impressão 1x proteína com 0,01% (v / v) de Tween 20, (b) proteína A de soro pré-imune purificada em 1 mg / mL em 1x tampão de impressão proteína com 0,01% (v / v) de Tween 20, e (c) de albumina de soro bovino (BSA) a 1 mg / mL em 1x tampão de impressão proteína com 0,01% (v / v) de Tween 20. </li><li> Preparar 30 uL de um soro pré-imune marcado por fluorescência, purificada em diferentes concentrações (por exemplo, a partir de 50 ug / mL a 1 ug / mL) em 1x tampão de impressão proteína com Tween 20, tal como no passo 5.1.1. Estas amostras serão utilizadas como marcadores de quadro fluorescentes e para a quantificação da fluorescência relativa depois de manchar. </li><li> Adicionar 30 uL por poço das soluções de impressão preparados nos passos 5.1.1, 5.1.2, e 5.1.3 para a mais alta qualidade microplacas de 384 poços para a fabricação de microarray, tal como polipropileno. NOTA: tampão de impressão de proteína aumenta a qualidade e a estabilidade dos anticorpos, e Tween 20 homogeneíza mo pontorphology e constrói-se o acoplamento proteína-se. Recomenda-se para manter a microplaca de 384 cavidades a 4 ° C antes da utilização. Armazená-lo a -20 ° C durante longos períodos de tempo. Polipropileno tem baixa DNA, proteína, extrato celular e pequena molécula intrínseca ligação. </li></ol></li><li> Impressão anticorpo sobre uma lâmina de microscópio NOTA: Imprimir os anticorpos em lâminas de microscópio ativadas utilizando diferentes plataformas de matriz, como contato, split-agulha, ou dispositivos sem contacto, como impressoras piezoeléctricos ou tecnologias &quot;jato de tinta&quot;. Neste trabalho, o CYANOCHIP foi rotineiramente impresso por contacto utilizando um sistema robótico (arrayer) capaz de detectar quantidades nL dos anticorpos na escala de ^ M. <ol><li> Definir as condições ambientais da sala de impressão aos 20 ° C e 40 - 50% de humidade relativa. </li><li> Configure os substratos de slides (por exemplo, 75- x 25 mm slides de microscópio activada com epoxi de vidro) para executar várias arra anticorpos idênticosys em cada slide. </li><li> Identificar cada anticorpo purificado, incluindo controles e do quadro de referência, em um teste padrão do ponto triplicado; Sob estas condições, as manchas são de 180 - 200 um de diâmetro. </li><li> Após a impressão, deixe os slides durante pelo menos 30 minutos à temperatura ambiente para deixá-los secar, e depois armazená-los a 4 ° C; para trabalhar no campo, as lâminas podem ser transportadas e armazenadas à temperatura ambiente durante vários meses. NOTA: O CYANOCHIP é impresso em um formato de microarray local triplicado com 3 x 8 microarrays idênticos por lâmina ou 9 matrizes idênticas em um formato de microarray 1 x 9. Cada tamanho da matriz não deve ser maior do que as dimensões da câmara de reacção para uma junta 24 cavidades (normalmente 7,5 x 6,5 mm de uma câmara de hibridação 3 x 8). </li><li> Antes de usar o microarray para analisar amostras ambientais, FSMI utilizar para determinar a diluição de trabalho de cada anticorpo em uma curva de titulação. Para cada anticorpo, usar uma concentração padrão do correspondente immunogen (10 abril 3-10 células / ml) e diluições em série do anticorpo fluorescente (entre 1: 500 e 1: 32000). A concentração óptima de anticorpo corresponde a 50% da intensidade máxima do sinal obtido na curva de titulação. Além disso, a sensibilidade e especificidade de cada anticorpo deve ser determinada, como descrito em Blanco et ai. 22. </li></ol></li></ol> 6. Preparação da Ambientais multianalitos Extractos para o imunoensaio fluorescente Sandwich Microarray (FSMI) <ol><li> Multianalitos extracto de uma amostra líquida <ol><li> Tome 1 - 100 mL da amostra de líquido com uma seringa estéril (por exemplo, a água da costa de um reservatório de água); a quantidade de amostra é grandemente dependente da concentração potencial dos alvos. </li><li> Concentram-se as células fazendo passar a amostra de água através de um tamanho de poro de 3 um, de 47 mm de diâmetro filtro de policarbonato; uma concentração celularentre marco 10-agosto 10 células / mL é desejável para a detecção positiva, mas a concentração real é desconhecida. </li><li> Recuperar a biomassa recolhida no filtro com 1 mL de uma solução salina tamponada com Tris modificado, Tween 20 reforçado (TBSTRR; 0,4 M de Tris-HCl (pH 8), NaCl 0,3 M, e 0,1% de Tween 20) por raspagem com uma espátula para um tubo de 15 ml. </li><li> Homogeneizar e desagregar usando um processador ultra-sónico de mão, tal como descrito na etapa 1.5, ou apenas por pipetagem para cima e para baixo várias vezes; este prepara a amostra para análise por microarray. </li></ol></li><li> Extrato multianalitos a partir de uma amostra sólida <ol><li> Pesar até 0,5 g da amostra sólida (por exemplo, rocha, solo ou sedimentos) em um tubo de 10 ml e adiciona-se a 2 mL de TBSTRR. </li><li> Sonicar por imersão da sonda de ultra-sons no tubo, por imersão do tubo para dentro do banho de água de uma buzina sonicadora poderoso, ou usando um sonicador de mão. Realizar pelo menos 5 x 30-sciclos a 30 kHz, parando por 30 s, enquanto em gelo. </li><li> Filtrar para remover a areia, argila e outro material grosseiro, com uma seringa de 10 mL acoplado com um diâmetro de 10 a 12 mm, suporte de filtro de nylon de tamanho de poro de 5 a 20 mícrons. Empurrar a amostra através do filtro para um tubo de 1,5 mL. Se os ácidos gordos saturados de filtro, agite a suspensão na seringa e levá-la para um novo; este se prepara o material filtrado para o imunoensaio (passo 7). NOTA: A capacidade de tamponamento da TBSTRR depende do tipo de amostra. É importante realizar o imunoensaio imediatamente após a preparação do extracto do ambiente para evitar o efeito de degradação enzimática nos analitos. Alternativamente, adicionar inibidores de protease para o extracto do ambiente e congelação a -80 ° C até ao passo seguinte. </li></ol></li></ol> 7. fluorescente Microarray imunoensaio tipo sanduíche (FSMI) <ol><li> O bloqueio da CYANOCHIP NOTA: Imediatamente antes da utilização, tratar o pMPRESSO desliza para bloquear todos os grupos epoxi livres na corrediça e para remover o excesso de anticorpos não ligados covalentemente. <ol><li> Mergulha-se o microarray em Tris-HCl 0,5 M (pH 9) com 5% (w / v) de solução de BSA sobre uma superfície limpa (por exemplo, placa de Petri ou um tubo de 50 mL) com agitação suave a partir de uma plataforma oscilante durante 5 minutos. Alternativamente, coloque o slide para baixo em uma 100 a 200 mL gota da solução acima, com os pontos de microarray que enfrenta. Deixe por 3-5 minutos e depois prosseguir. </li><li> Com cuidado, pegue o slide usando uma pinça com ponta de plástico; tentar evitar zonas de microarray tocantes. Eliminar o excesso de líquido por suavemente batendo o slide em uma toalha de papel. Mergulhá-lo em Tris-HCl 0,5 M (pH 8) com 2% (w / v) de solução de BSA durante 30 min com agitação suave a partir de uma plataforma oscilante. </li><li> Seca-se a corrediça através da realização de uma curta centrifugação (200-300 xg durante 1 min) utilizando um microcentrífuga comercial adaptado para lâminas de microscópio. Alternativamente, secar o slide por suavemente batendo ontoa toalha de papel. </li></ol></li><li> A incubação do extracto de amostra multianalitos com o microarray <ol><li> Configure o slide em uma cassete hibridação microarray comercial com 24 poços para várias microarrays; siga as instruções do provedor. </li><li> Depois de corrediça e uma cassete de montagem, pipeta-se para 50 mL do extracto de amostra ou de uma diluição em que TBSTRR em cada poço da cassete. </li><li> Repetir o passo 7.2.2 para cada amostra a ser analisada. </li><li> Como um controlo em branco, pipeta 50 ul de tampão TBSTRR em pelo menos duas cavidades separadas da cassete. </li><li> Incubar à temperatura ambiente durante 1 hora com mistura por pipetagem a cada 15 minutos, ou deixando-a sob agitação suave. Alternativamente, incubar durante 12 horas a 4 ° C. NOTA: Use outras juntas de incubação como uma função do padrão de microarray. O tempo e a temperatura da incubação no passo 7.2.5 são parâmetros empíricos que, normalmente, dependem da afinidade de ligação e Kinetics de cada emparelhado antígeno-anticorpo. </li></ol></li><li> Lavando <ol><li> Retirar as amostras colocando a cassete para baixo e com cuidado bater-lo em um papel limpo, absorvente. </li><li> Lavar os poços por adição de 150 uL de TBSTRR a cada um, e eliminar o tampão, como acima. </li><li> Repita o passo 7.3.2 mais três vezes. </li></ol></li><li> A incubação com anticorpos detectores fluorescentes <ol><li> Adicionar 50 uL de uma mistura de anticorpo que contém os anticorpos anti-cianobactérias-estirpe 17, cada uma marcada com o fluorocromo em TBSTRR com 1% (w / v) de BSA. Determinar a concentração de cada anticorpo fluorescente na mistura (0,7-2 ug / ml) através da realização de experiências de titulação de cada par antigénio / anticorpo 22. </li><li> Incubar durante 1 h à temperatura ambiente, tal como descrito no passo 7.2.5, ou durante 12 h a 4 ° C. </li></ol></li><li> Lavar os anticorpos fluorescentes &lt;/ Strong&gt; <ol><li> Remover os anticorpos não ligados fluorescentes, tal como no passo 7.3. </li><li> Desmonte a fita e mergulhe o slide em 0,1x PBS (por exemplo, em um tubo de 50 ml) para uma lavagem rápida. </li><li> Seque o slide como na etapa 7.1.3. </li></ol></li></ol> 8. Verificação de Fluorescência <ol><li> Digitalizar o slide para a fluorescência no pico máximo de emissão de fluorescência para o corante fluorescente vermelha distante em um scanner para fluorescência. Levar várias imagens dos microarrays em diferentes parâmetros de digitalização, em geral, diminuindo o valor de ganho laser. Nota: Evite manchas saturada (&gt; 65.000 contagens de fluorescência) -eles estão fora de escala e podem introduzir erros de quantificação. </li></ol> 9. Processamento de Imagem e Análise de Dados <ol><li> Use um software comercial para análise de imagem e quantificação; o software fornece medições da intensidade de fluorescência (FI; mediana ou média de todos os pixels de um único ponto) para eACH local de toda a micro-arranjo. Subtrair o fundo local ao redor dos pontos: FI = FI local - FI fundo local. </li><li> Guardar os dados FI e abri-los usando um programa de planilha. </li><li> Utilizar os valores obtidos para as matrizes em branco como controlo negativo para identificar e rejeitar os falsos positivos. Aplique a seguinte equação para calcular o FI para cada local de anticorpos: FI = (amostra FI - FI em branco), onde FI amostra = ponto FI - FI fundo local nos microarrays correr com extractos de amostras e FI em branco = ponto FI - FI fundo locais nas micromatrizes em branco. </li><li> Aplicar um limiar de corte adicional de 2 a 3 vezes a média da IF de toda a micro-arranjo para minimizar a probabilidade de falsos positivos; Isto é especialmente relevante para as imagens de microarray de baixa qualidade e baixos rácios de sinal-para-ruído. </li><li> Criar parcelas e / ou realizar uma análise mais aprofundada, se necessário. </li&gt; </ol>

<ol><li>Simis, S. G. H., Peters, S. W. M., Gons, H. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.4319/lo.2005.50.1.0237/abstract">Remote sensing of the cyanobacterial pigment phycocianin in turbid inland water.</a> Limnol. Oceanogr. 50 (1), 237-245 (2005).</li>
<li>Zamyadi, A., McQuaid, N., Prevost, M., Dorner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+potentially+toxic+cyanobacteria+using+an+online+multi-probe+in+drinking+water+sources%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Monit%22%5BJournal%5D)">Monitoring of potentially toxic cyanobacteria using an online multi-probe in drinking water sources.</a> J. Environ. Monit. 14, 579-588 (2012).</li>
<li>Msagati, T. A. M., Siame, B. A., Shushu, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+methods+for+the+isolation%2C+detection+and+quantification+of+cyanobacterial+hepatotoxins%5BTitle%5D)+AND+%22Aquat.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of methods for the isolation, detection and quantification of cyanobacterial hepatotoxins.</a> Aquat. Toxicol. 78 (4), 382-397 (2006).</li>
<li>Weller, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunoassays+and+biosensors+for+the+detection+of+cyanobacterial+toxins+in+water%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Immunoassays and biosensors for the detection of cyanobacterial toxins in water.</a> Sensors. 13 (11), 15085-15112 (2013).</li>
<li>Baker, J. A., Neilan, B. A., Entsch, B., McKay, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+cyanobacteria+and+their+toxigenicity+in+environmental+samples+by+rapid+molecular+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Identification of cyanobacteria and their toxigenicity in environmental samples by rapid molecular analysis.</a> Environ. Toxicol. 16 (6), 472-482 (2001).</li>
<li>Li, H., Singh, A. K., McIntyre, L. M., Sherman, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+gene+expression+in+response+to+hydrogen+peroxide+and+the+putative+PerR+regulon+of+Synechocystis+sp.+Strain+PCC+6803%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Differential gene expression in response to hydrogen peroxide and the putative PerR regulon of Synechocystis sp. Strain PCC 6803.</a> J. Bacteriol. 186 (11), 3331-3345 (2004).</li>
<li>Anderson, D. M., Cembella, A. D., Hallegraeff, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+understanding+harmful+algal+blooms%3A+paradigm+shifts+and+new+technologies+for+research%2C+monitoring%2C+and+management%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Mar.+Sci%22%5BJournal%5D)">Progress in understanding harmful algal blooms: paradigm shifts and new technologies for research, monitoring, and management.</a> Ann. Rev. Mar. Sci. 4, 143-176 (2012).</li>
<li>Dittami, S. M., Pazos, Y., Laspra, M., Medlin, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microarray+testing+for+the+presence+of+toxic+algae+monitoring+programme+in+Galicia+%28NW+Spain%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Pollut.+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Microarray testing for the presence of toxic algae monitoring programme in Galicia (NW Spain).</a> Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 20, 6778-6793 (2013).</li>
<li>Kegel, J. U., Del Amo,, Medlin, Y., K, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introduction+to+Project+MIDTAL%3A+its+methods+and+samples+from+Arcachon+Bay%2C+France%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Pollut.+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Introduction to Project MIDTAL: its methods and samples from Arcachon Bay, France.</a> Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 20 (10), 6690-6704 (2013).</li>
<li>Marcheggiani, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+emerging+and+re-emerging+pathogens+in+surface+waters+close+to+an+urban+area%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Environ.+Res.+Public+Health%22%5BJournal%5D)">Detection of emerging and re-emerging pathogens in surface waters close to an urban area.</a> Int. J. Environ. Res. Public Health. 12 (5), 5505-5527 (2015).</li>
<li>Fernández-Calvo, P., Näke, C., Rivas, L. A., García-Villadangos, M., Gómez-Elvira, J., Parro, V. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063306002017">A multi-array competitive immunoassay for the detection of broad-range molecular size organic compounds relevant for astrobiology.</a> Planet. Space Sci. 54 (815), 1612-1621 (2006).</li>
<li>Parro, V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aParro%2C+V+%22Antibody+microarrays+for+environmental+monitoring.+Handbook+of+Hydrocarbon+and+Lipid+Microbiology%22">Antibody microarrays for environmental monitoring. Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology</a>. , Springer-Verlag. Berlin Heidelberg, Germany. 2699-2710 (2010).</li>
<li>Fan, Z., Keum, Y. S., Li, Q. X., Shelver, W. L., Guo, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitive+immunoassay+detection+of+multiple+environmental+chemicals+on+protein+microarrays+using+DNA%2Fdye+conjugate+as+a+fluorescent+label%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Monit%22%5BJournal%5D)">Sensitive immunoassay detection of multiple environmental chemicals on protein microarrays using DNA/dye conjugate as a fluorescent label.</a> J. Environ. Monit. 14 (5), 1345-1352 (2012).</li>
<li>Rivas, L. A., García-Villadangos, M., Moreno-Paz, M., Patricia Cruz-Gil, P., Gómez-Elvira, J., Parro, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+200-Antibody+microarray+biochip+for+environmental+monitoring%3A+Searching+for+universal+microbial+biomarkers+through+immunoprofiling%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">A 200-Antibody microarray biochip for environmental monitoring: Searching for universal microbial biomarkers through immunoprofiling.</a> Anal. Chem. 80 (21), 7970-7979 (2008).</li>
<li>Delehanty, J. B., Ligler, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microarray+immunoassay+for+simultaneous+detection+of+proteins+and+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">A microarray immunoassay for simultaneous detection of proteins and bacteria.</a> Anal. Chem. 74 (21), 5681-5687 (2002).</li>
<li>Ligler, F. S., Taitt, C. R., Shriver-Lake, L. C., Sapsford, K. E., Shubin, Y., Golden, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Array+biosensor+for+detection+of+toxins%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Array biosensor for detection of toxins.</a> Anal. Bioanal. Chem. 377 (3), 469-477 (2003).</li>
<li>Rucker, V. C., Havenstrite, K. L., Herr, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibody+microarrays+for+native+toxin+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Antibody microarrays for native toxin detection.</a> Anal. Biochem. 339 (2), 262-270 (2005).</li>
<li>Kang, J., Kim, S., Kwon, Y. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/BF03216477">Antibody-based biosensors for environmental monitoring.</a> Toxicol. Environ. Health. Sci. 1 (3), 145-150 (2009).</li>
<li>Herranz, S., Marazuela, M. D., Moreno-Bondi, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+portable+array+biosensor+for+multisample+microcystin+analysis+in+freshwater+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Automated portable array biosensor for multisample microcystin analysis in freshwater samples.</a> Biosens. Bioelectron. 33 (1), 50-55 (2012).</li>
<li>Shlyapnikov, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+simultaneous+ultrasensitive+immunodetection+of+five+bacterial+toxins%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid simultaneous ultrasensitive immunodetection of five bacterial toxins.</a> Anal. Chem. 84 (13), 5596-5603 (2012).</li>
<li>Szkola, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+simultaneous+detection+of+ricin%2C+staphylococcal+enterotoxin+B+and+saxitoxin+by+chemiluminescence-based+microarray+immunoassay%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Rapid and simultaneous detection of ricin, staphylococcal enterotoxin B and saxitoxin by chemiluminescence-based microarray immunoassay.</a> Analyst. 139, 5885-5892 (2014).</li>
<li>Blanco, Y., Quesada, A., Gallardo-Carreño, I., Jacobo Aguirre,, Parro, J., V, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CYANOCHIP%3A+An+antibody+microarray+for+high-taxonomical-resolution+cyanobacterial+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">CYANOCHIP: An antibody microarray for high-taxonomical-resolution cyanobacterial monitoring.</a> Environ. Sci. Technol. 49 (3), 1611-1620 (2015).</li>
<li>Bradford, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Rapid+and+Sensitive+Method+for+the+Quantitation+of+Microgram+Quantities+of+Protein+Utilizing+the+Principle+of+Protein-Dye+Binding%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding.</a> Anal. Chem. 72, 248-254 (1976).</li>
<li>Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., Randall, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+measurement+with+the+Folin+phenol+reagent%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Protein measurement with the Folin phenol reagent.</a> J. Biol. Chem. 193 (1), 265-275 (1951).</li>
<li>Smith, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+protein+using+Bicinchoninic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Measurement of protein using Bicinchoninic acid.</a> Anal. Biochem. 150 (1), 76-85 (1985).</li>
<li>Rivas, L. A., Aguirre, J., Blanco, Y., González-Toril, E., Parro, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graph-based+deconvolution+analysis+of+multiplex+sandwich+microarray+immunoassays%3A+applications+for+environmental+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Graph-based deconvolution analysis of multiplex sandwich microarray immunoassays: applications for environmental monitoring.</a> Environ. Microbiol. 13 (6), 1421-1432 (2011).</li>
<li>Blanco, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deciphering+the+prokaryotic+community+and+metabolisms+in+south+african+deep-mine+biofilms+through+antibody+microarrays+and+graph+theory%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Deciphering the prokaryotic community and metabolisms in south african deep-mine biofilms through antibody microarrays and graph theory.</a> PloS One. 9 (2), e114180(2014).</li>
<li>Gas, F., Baus, B., Queré, J., Chapelle, A., Dreanno, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+detection+and+quantification+of+the+marine+toxic+algae%2C+Alexandrium+minutum%2C+using+a+super-paramagnetic+immunochromatographic+strip+test%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Rapid detection and quantification of the marine toxic algae, Alexandrium minutum, using a super-paramagnetic immunochromatographic strip test.</a> Talanta. 147, 581-589 (2016).</li>
<li>Parro, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SOLID3%3A+a+multiplex+antibody+microarray-based+optical+sensor+instrument+for+in+situ+life+detection+in+planetary+exploration%5BTitle%5D)+AND+%22Astrobiology%22%5BJournal%5D)">SOLID3: a multiplex antibody microarray-based optical sensor instrument for in situ life detection in planetary exploration.</a> Astrobiology. 11, 15-28 (2011).</li>
<li>McKay, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Icebreaker+Life+Mission+to+Mars%3A+a+search+for+biomolecular+evidence+for+life%5BTitle%5D)+AND+%22Astrobiology%22%5BJournal%5D)">The Icebreaker Life Mission to Mars: a search for biomolecular evidence for life.</a> Astrobiology. 13, 334-353 (2013).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

Aqui, um imunoensaio de sanduíche utilizando o multiplex fluorescente CYANOCHIP, uma micromatriz 17-anticorpo para a detecção e identificação de uma vasta gama de géneros de cianobactérias, é descrito 22. Estas cianobactérias representam os gêneros bentônicos e planctônicos mais frequente em habitats de água doce, alguns deles produtores de toxinas sendo. Recentemente, o formato de sanduíche imunoensaio fluorescente foi utilizado para identificar os microorganismos e / ou bioanalytes em ...

A detecção e monitorização de microrganismos em comunidades microbianas naturais complexos são cruciais em muitos campos, incluindo a biomedicina, a ecologia ambiental e astrobiologia. As cianobactérias são microrganismos procarióticos bem conhecidos por sua capacidade de formar flores (excessiva proliferação) de células em água doce. Eles estão por toda parte, e muitas espécies são capazes de produzir toxinas, levando não só a um risco potencial para a saúde humana, mas também a um impacto ecológico. A este respeito, é essencial para desenvolver métodos rápidos e sensíveis para a detecção precoce de cianobactérias e / ou suas toxinas no solo e na água. Para este efeito, uma lâmpada fluorescente imunoensaio sanduíche de microarray multiplex (FSMI) foi desenvolvido como uma ferramenta para os gestores da água para ajudá-los na tomada de decisões e, consequentemente, na implementação de programas adequados de gestão da água. Uma grande variedade de métodos tem sido desenvolvida para detectar e identificar cianocélulas obacterial e cianotoxinas em solo e da água, incluindo a microscopia óptica, biologia molecular e técnicas imunológicas. Esses métodos podem variar muito na informação que fornecem. Técnicas microscópicas são baseadas na morfologia celular e a detecção de fluorescência in vivo a partir de cianobactérias pigmentos, tais como ficocianina ou clorofila a 1. Embora eles são métodos rápidos e baratos para em tempo real e monitoramento frequente que informam sobre o tipo e número de cianobactérias presentes em uma amostra, eles não dão informações sobre a toxicidade potencial. Além disso, eles exigem um certo nível de especialização, tendo em vista que muitas vezes é muito difícil distinguir entre espécies estreitamente relacionadas 2. Para superar essas limitações, microscopia de luz deve ser acompanhado de ambos os testes de rastreio biológicas e bioquímicas e métodos físico-químicos para a identificação e quantificação de cianotoxinas. <pclasse = &quot;jove_content&quot;&gt; Os ensaios de imunoabsorção enzimática (ELISA), ensaios de inibição de fosfato de proteína (PPIA), e ensaios neuroquímicos em ratinhos são exemplos de ensaios de rastreio bioquímicos para a detecção de cianotoxinas. Enquanto os dois primeiros são metodologias rápidos e sensíveis, os falsos positivos quando foram descritos por meio de testes de ELISA e PPIA estão restritos a três tipos de toxinas. O bioensaio em ratos é uma técnica qualitativa com baixa sensibilidade e precisão, e licenciamento especial e treinamento é necessário. Além disso, ela não dá informações sobre o tipo de toxinas presentes numa amostra. Cianotoxinas podem ser identificados e quantificados por outros métodos analíticos, tais como a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), espectrometria de líquido de cromatografia de massa (LC-MS), cromatografia gasosa (GC), cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS), ou laser tempo de dessorção / ionização assistida por matriz de voo (MALDI-TOF). No entanto, isso só é possível se os padrões de referência, que são necessidadeed para determinar as concentrações de toxinas individuais em amostras complexas, estão disponíveis 3, 4. Além disso, estes métodos são demorados; exigem equipamentos caros, suprimentos e preparação de amostras; e deve ser realizada por pessoal experiente e especializado. Métodos moleculares baseados em ter sido aplicada há décadas para detectar, identificar e quantificar as cianobactérias e cianotoxinas seus correspondentes graças à informação da sequência publicada nas bases de dados do genoma (por exemplo, National Center for Biotechnology Information, NCBI). Entre estes métodos são aquelas com base na reacção em cadeia da polimerase (PCR), que exige a concepção de conjuntos de iniciadores para a amplificação de ADN e dependem do conhecimento prévio de sequências de DNA de diferentes espécies de cianobactérias. Embora a detecção de genes, como o operon ficocianina, leva à identificação precisa no nível de gênero, algumas espécies ou estirpes são detectadas comeste método. No entanto, os genes que codificam toxinas, tais como as que pertencem ao operão microcistina, facilitaria a identificação de toxinas nas amostras em que os produtores são escassos 5. No entanto, a detecção de marcadores de toxina por PCR não implica necessariamente a toxicidade no ambiente. Além disso, o conjunto de primers desenvolvidos para analisar toda a gama de espécies de cianobactérias e de toxina produtores presentes em uma amostra ainda está incompleta, e novos estudos devem ser feitos para identificar espécies desconhecidas. Outras técnicas moleculares são não-PCR à base, tais como hibridação in situ fluorescente (FISH) e microarranjos de DNA. Nas últimas duas décadas, a tecnologia de microarray ganhou importância em muitos campos de aplicação, especialmente no monitoramento ambiental. Microarranjos de DNA permitem a discriminação entre espécies e analitos 4, 6, 7 </sup&gt;, 8, 9, 10, mas elas são consideradas muito trabalhoso e tarefas que envolvem múltiplos passos (por exemplo, o desempenho de microarray, extracção de ADN, amplificação por PCR e hibridação) demorado. Por essa razão, menos ensaios morosos baseados em anticorpos, tais como micromatrizes sanduíche e imunológicas competitivas, tornaram-se um método essencial e fiável de elevado rendimento para a detecção de múltiplos analitos ambientais 11, 12, 13. A capacidade dos anticorpos para reconhecer especificamente os seus compostos-alvo e a detecção de pequenas quantidades de analitos e proteínas, juntamente com a possibilidade de produzir anticorpos contra praticamente qualquer substância, fazer micromatrizes de anticorpo uma técnica poderosa para fins ambientais. Além disso, a capacidade de atingir múltiplas análises em tãoingle ensaio, com limites de detecção na gama de ppb a ppm, é uma das principais vantagens deste método 14. Biossensores baseados em anticorpos provaram ser ferramentas sensíveis e rápidos para a detecção de uma ampla gama de patogénios e toxinas na monitorização ambiental 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21. Enquanto os métodos de DNA envolve várias etapas, os microarrays à base de anticorpos só exigem uma preparação de amostra pequena que é baseado principalmente em uma etapa curta lise num tampão solução adequada. Delehanty Ligler e 15 relataram a detecção simultânea de analitos e proteínas bacterianas em misturas complexas com base em um imunoensaio sanduíche de anticorpo capaz de detectar uma concentração de proteína de uma 4 ppbd 10 4 cfu / mL de células. Szkola et ai. 21 desenvolveram uma micromatriz multiplex barato e fiável para a detecção simultânea de pequenas proteotoxins e toxinas, compostos que pode ser utilizado em armas biológicas. Eles detectadas concentrações de toxina de ricina, com um limite de detecção de 3 ppb, em menos de 20 min. Recentemente, o CYANOCHIP, um biossensor baseado em microarray de anticorpos para a detecção in situ de cianobactérias tóxico e não tóxico, tem sido descrito 22. Este microarray permite a identificação de potenciais florações de cianobactérias, principalmente em ambientes aquáticos, que são difíceis de identificar microscopicamente. O limite de detecção do microarray é de 10 marco 02-10 células para a maioria das espécies, transformando este biossensor em uma ferramenta eficaz para a detecção multiplex e identificação de cianobactérias, mesmo ao nível de espécie. Todas essas propriedades fazem o Antibody técnica de microarray, e particularmente o método apresentado neste trabalho, um método mais rápido e mais simples em comparação com as técnicas acima mencionadas. Este trabalho apresenta dois exemplos de experiências que utilizam um biossensor baseado em microarray de anticorpos para detectar a presença de cianobactérias, em amostras de solo e água. É um método simples e confiável com base em um formato de imunoensaio sanduíche que exige muito pequenos volumes de amostras e preparação muito básico amostra. O método requer um curto período de tempo e pode ser facilmente realizada no campo.

<table><tbody><tr><td>Filtros de diâmetro de poro de 0,22 mm</td><td>Millipore</td><td>GSWP04700</td><td>Para preparação de imunógenos</td></tr><tr><td>Eppendorf&nbsp; 5424R microcentrífuga</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>Para preparação de imunógenos</td></tr><tr><td>Tampão fosfato salina (PBS) pH 7,4 (10x)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>70011036</td><td>50 mM fosfato de potássio, 150 mM NaCl, pH 7.4</td></tr><tr><td>Processador ultrassônico UP50H</td><td>Hielscher</td><td></td><td>Para preparação de imunógenos</td></tr><tr><td>Complete o adjuvante de Freund&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F5881</td><td>Imunopotenciador</td></tr><tr><td>Incompleto Adjuvante de Freud</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>F5506</td><td>Para injeções de reforço</td></tr><tr><td>Kit de purificação de anticorpos de proteína A&nbsp; &nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>PURE1A&nbsp;</td><td>Para isolamento de IgG</td></tr><tr><td>Aparelhos de filtragem centrífuga MWCO< 100 kDa</td><td>Millipore</td><td>UFC510096-96K</td><td>Para isolamento de tubos de diálise IgG</td></tr><tr><td>, benzoilados</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D7884-10FT</td><td>Para isolamento de colunas IgG</td></tr><tr><td>Illustra Microspin G-50&nbsp;</td><td>GE-HealthCare</td><td>GE27-5330-02</td><td>Para isolamento de IgG</td></tr><tr><td>Bradford reagente</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B6916-500 mL</td><td>Para quantificar a concentração de anticorpos</td></tr><tr><td>Kit de ensaio de proteína MicroBCA&nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>23235</td><td>Para quantificar a concentração de anticorpos</td></tr><tr><td>Buffer de matriz de proteínas 2x</td><td>Whatman (Sigma Aldrich)&nbsp;</td><td>S00537</td><td>Tampão de impressão; 30 - 40% de glicerol em 1x PBS com 0,01% Tween 20</td></tr><tr><td>Tween 20&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>P9416</td><td>Detergente não iônico</td></tr><tr><td>Albumina de soro bovino (BSA)</td> <td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>A9418</td><td>Controle para impressão; bloqueio de reagente</td></tr><tr><td>microplaca de 384 poços</td><td>Genetix</td><td>X6004</td><td>Para impressão de anticorpos</td></tr><tr><td>Robô arrayer para múltiplas lâminas</td><td>MicroGrid II TAS arrayer da Digilab</td><td></td><td>Para impressão de anticorpos</td></tr><tr><td>Lâminas de vidro de substrato epóxi</td><td>Arrayit corporation</td><td>VEPO25C</td><td>Suporte sólido para impressão de anticorpos</td></tr><tr><td>Alexa Fluor-647 Éster succinimidílico&nbsp;</td><td>Sondas moleculares</td><td>A20006</td><td>Fluorocromo</td></tr><tr><td>DMSO&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>D8418</td><td>Dissolvente de fluorocromo</td></tr><tr><td>Heidolph Titramax agitador de plataforma vibratória</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>Para rotulagem de anticorpos&nbsp;</td></tr><tr><td>Colunas Illustra Microspin G-50&nbsp;</td><td>Saúde</td><td>27-5330-01</td><td>Para purificação de anticorpos marcados Selagem</td></tr><tr><td>segura marrom 0.5 mL tubos</td><td>Sarstedt</td><td>72,704,001</td><td>Para armazenamento de anticorpos marcados&nbsp;</td></tr><tr><td>Espectrofotômetro Nanodrop 1000</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>Para quantificar a concentração de anticorpos e a eficiência de marcação</td></tr><tr><td>3 &micro; m tamanho de poro policarbonato 47 mm de diâmetro filtro</td><td>Millipore</td><td>TMTP04700</td><td>Para concentrar células</td></tr><tr><td>1 M Solução de cloridrato de Trizma pH 8</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>T3038</td><td>Para preparação de TBSTRR; para bloquear lâminas</td></tr><tr><td>Cloreto de sódio</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>S7653</td><td>Para preparação TBSTRR</td></tr><tr><td>20 &micro; m filtros de nylon&nbsp;</td><td>Millipore</td><td>NY2004700</td><td>Para preparação de extrato ambiental</td></tr><tr><td>Suportes de filtro de 10 - 12 mm</td><td>Millipore</td><td>SX0001300</td><td>Para preparação de extrato ambiental</td></tr><tr><td>Coquetel inibidor de protease</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>P8340</td><td>Para armazenamento de extrato ambiental</td></tr><tr><td>1 M Solução de cloridrato de Trizma pH 9</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>T2819</td><td>Para bloquear escorregas</td></tr><tr><td>Heidolph Duomax 1030 agitador de plataforma de balanço</td><td>VWR</td><td></td><td>Para bloquear escorregadores; para processos de incubação&nbsp;</td></tr><tr><td>Microcentrífuga miniarray VWR Galaxy</td><td>VWR</td><td>C1403-VWR</td><td>Para secar lâminas</td></tr><tr><td>de hibridização de microarray multi-poços</td><td>AHC1X24 da corporação</td><td></td><td>Arrayit para 24 ensaios por lâmina</td></tr><tr><td>Scanner de microarray GenePix 4100A&nbsp;</td><td>Scanner de dispositivos</td><td></td> moleculares <td>para fluorescência</td></tr><tr><td>Software GenePix Pro</td> Software de <td>dispositivos</td><td></td> moleculares <td>para análise e quantificação de imagens</td></tr></tbody></table>

protocolo experimental para detectar cianobactérias em amostras líquidas e sólidas com um microarray chip antibody

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

O aquecimento global e eutrofização fazer alguns ecossistemas aquáticos se comportam como verdadeiros bioreactores que desencadeiam o crescimento de cianobactérias rápida e maciça; isto tem consequências económicas da saúde e relevante. Muitas linhagens de cianobactérias são produtores de toxinas, e apenas algumas células são necessárias para induzir danos irreparáveis ​​ao meio ambiente. Portanto, as autoridades de água-corpo e as administrações necessitam de sistemas de alerta precoce rápidos e eficazes de fornecer dados fiáveis ​​para apoiar as suas decisões preventivas ou curativas. Este manuscrito relata um protocolo experimental para a detecção em campo de linhagens de cianobactérias produtoras de toxinas, utilizando um chip de microarray de anticorpos com 17 anticorpos (ABS) com resolução taxonômica (CYANOCHIP). Aqui, uma fluorescente de imunoensaio sanduíche de microarray multiplex (FSMI) para o monitoramento simultâneo de 17 linhagens de cianobactérias frequentemente encontrada floresce em ecossistemas de água doce, alguns deles produtores de toxinas, é descrito. Um microarray com múltiplasPLE réplicas idênticas (até 24) do CYANOCHIP foi impressa sobre uma única lâmina de microscópio para testar simultaneamente um número semelhante de amostras. As amostras líquidas podem ser testados quer por incubação directa com os anticorpos (Abs) ou após a concentração de células por filtração através de um filtro de 1 a 3 | im. As amostras sólidas, tais como sedimentos e rochas terrestres, são primeiramente homogeneizado e dispersos por um ultrasonicator de mão em um tampão de incubação. Eles são, em seguida, filtrou-se (5 - 20 um) para remover o material grosseiro, e o filtrado é incubado com ABS. Reacções imunológicas são revelados por uma incubação final com uma mistura do Abs marcado com fluorescência 17 e são lidos por um detector de fluorescência portátil. Todo o processo leva cerca de 3 h, a maior parte corresponde a dois períodos de 1 h de incubação. A saída é uma imagem, em que as manchas brilhantes correspondem à detecção positiva de marcadores de cianobactérias.

Este trabalho descreve um teste de imunoensaio em multiplex para a identificação simultânea das espécies de cianobactérias água doce mais relevantes (Tabela 1), utilizando o microarray de anticorpos CYANOCHIP. O microarray pode ser um formato de 3 x 8 microarray impressas em lâminas de microscópio. Cada micro-arranjo é feito de um conjunto de 17 anticorpos impressas num padrão de mancha triplicado, seus anticorpos pré-imunes correspondentes e BSA como controlos negativos...

A presença de toxinas cianobacterianas em reservatórios de água doce para consumo humano é uma grande preocupação para as autoridades de gestão da água. Para avaliar o risco de contaminação da água, este artigo descreve um protocolo para a detecção em campo de cepas de cianobactérias em amostras líquidas e sólidas usando um chip de microarray de anticorpos.

Protocolo experimental para Detectar Cianobactérias Em amostras líquidas e sólidas com um Microarray Chip Antibody

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

O objetivo geral deste procedimento é determinar a presença de várias cepas de cianobactérias em amostras líquidas e sólidas usando um imunoensaio de microarray de fluorescência. Este método pode ajudar a responder a questões-chave nos campos ambiental, de monitoramento e de gestão da água, como a presença de toxinas produzidas por bactérias produtoras de protoxinas antes que as florações se tornem visíveis a olho nu. A principal vantagem dessa técnica é que várias cepas de cianobactérias e várias amostras podem ser monitoradas simultaneamente em um período de três, quatro horas, tanto in situ quanto em laboratório.Portanto, esses métodos podem fornecer informações sobre a biodiversidade. Também pode ser aplicado a outros campos, como monitoramento de instalações agrícolas, detecção de vida em ambientes de tensão ou exploração planetária. Geralmente, os indivíduos novos neste método não terão dificuldades.Devido à simplicidade no processamento da amostra e à mais fácil interpretação dos resultados. Depois de produzir e purificar os anticorpos de acordo com o protocolo de texto, adicione 100 microlitros de DMSO em um frasco comercial contendo corante para rotulagem, um miligrama de proteína. Assim que o corante estiver dissolvido, rotule os anticorpos purificados adicionando dois microlitros do corante a 50 microlitros de cada preparação de anticorpos.Manter as reações de rotulagem à temperatura ambiente sob agitação contínua em uma plataforma vibratória por uma hora. Depois de purificar os anticorpos marcados de acordo com o protocolo de texto, carregar uma pequena alíquota em um espectrofotômetro e medir a absorbância em 280 e 650 nanômetros. Calcule as eficiências de rotulagem seguindo as recomendações do fornecedor.Para fazer um CYANOCHIP, prepare 30 microlitros de cada anticorpo purificado misturando um miligrama por mililitro de anticorpo em um tampão de impressão de proteína 1X com 01% de volume por volume de Tween 20. Prepare 30 microlitros das seguintes soluções de impressão como controles. 1X tampão de impressão de proteína com 01% de volume por volume de Tween 20.Cada proteína A purificada de soro pré-imune a um miligrama por mililitro em 1X tampão de impressão de proteína com 01% Tween 20 e um miligrama por mililitro de BSA e 1X tampão de impressão de proteína com 01% Tween 20. Adicione 30 microlitros por poço das soluções de impressão preparadas às microplacas de 384 poços de alta qualidade. Depois de configurar o robô de impressão e os substratos das lâminas de acordo com o protocolo de texto, localize todos os anticorpos e os controles nas lâminas em um padrão de ponto triplicado de aproximadamente 180 a 200 mícrons de diâmetro.Para amostragem no ambiente, use uma seringa estéril para coletar de um a 100 mililitros de líquidos e concentre as células passando a amostra por um filtro de poros de três mícrons. Se necessário, colete amostras sólidas de rochas ou solos e mantenha-as em tubos estéreis. As amostras podem ser analisadas em um pequeno laboratório de campo.Adicione um mililitro de tampão de incubação de extração para recuperar a biomassa coletada no filtro e use um espátula para raspar o filtro em um tubo de 15 mililitros. Com um processador ultrassônico portátil, ou pipetando para cima e para baixo várias vezes, isso agrega e homogeneiza a amostra. Além disso, pesar até 0,5 gramas da amostra sólida em um tubo separado de 10 mililitros e adicionar até dois mililitros de tampão de extração.Mergulhe uma sonda sonicadora no tubo e sonice com um processador ultrassônico portátil ou outro dispositivo de ultrassom. Enquanto mantém a amostra no gelo, execute pelo menos cinco ciclos de 30 segundos a 30 kilohertz, parando por 30 segundos entre as sonicações. Para preparar um extrato filtrado para o imunoensaio, use uma seringa de 10 mililitros acoplada a um porta-filtro de náilon de cinco a 20 mícrons para filtrar a solução em um tubo de 1,5 mililitro para remover areia, argila e outros materiais grossos.Com os pontos de microarray voltados para baixo, coloque a lâmina em uma gota de 100 a 200 microlitros de solução de bloqueio e incube por três a cinco minutos. Usando pinças com ponta de plástico e evitando as zonas de microarray, pegue cuidadosamente a lâmina. Mergulhe a lâmina em uma nova solução de bloqueio e incube a lâmina com agitação suave por 30 minutos.Para secar a lâmina, coloque-a em uma centrífuga adaptada para lâminas de microscópio e gire-a brevemente. Configure a lâmina em um de hibridização de microarray de três por oito poços seguindo as instruções do provedor. Como alternativa, depois de modificar o padrão de impressão de anticorpos, configure um feito sob medida, como o mostrado aqui, ou simplesmente use slides de capa para a configuração.Após a montagem da lâmina e do, pipete até 50 microlitros de cada extrato de amostra ou diluição em tampão de incubação de extração em cada poço do. Como alternativa, coloque amostras em outros dispositivos de incubação ou simplesmente use lâminas de cobertura. Como um controle em branco, pipete 50 microlitros de tampão TBSTRR em pelo menos dois poços separados do.Incubar as amostras à temperatura ambiente durante uma hora e misturar pipetando de 15 em 15 minutos, ou incubar a quatro graus Celsius durante 12 horas. Para lavar os microarrays, coloque o no chão e bata-o cuidadosamente em papel absorvente limpo. Em seguida, lave os poços adicionando 150 microlitros de tampão de incubação de extração a cada um e remova o tampão batendo no papel absorvente como antes.Repita a lavagem mais três vezes. Para cada poço, adicione 50 microlitros da mistura de anticorpos fluorescentes que contém os 17 anticorpos anti-cianobactérias. Incubar as amostras à temperatura ambiente durante uma hora ou a quatro graus Celsius durante 12 horas.Para lavar os microarrays, coloque cuidadosamente o no chão e bata suavemente no papel absorvente limpo. Em seguida, adicione 150 microlitros de tampão de incubação de extração antes de removê-lo batendo em uma toalha de papel. Repita a lavagem três vezes.Em seguida, desmonte o e mergulhe a lâmina em solução 0.1X PBS para um enxágue rápido. Centrifugue rapidamente como antes para secar a lâmina. Usando um scanner fluorescente, escaneie a lâmina quanto à fluorescência no pico máximo de emissão para corante fluorescente vermelho distante.Tire várias imagens dos microarrays em diferentes parâmetros de varredura, alterando o valor de ganho. Por fim, carregue a grade, quantifique, processe e analise os dados de acordo com o protocolo de texto. O imunoensaio multiplex CYANOCHIP, demonstrado neste vídeo, foi usado para testar a identificação simultânea das espécies de cianobactérias de água doce mais relevantes, conforme listado nesta tabela.Amostras de água coletadas na margem de um reservatório de água doce foram analisadas por meio do ensaio de microarray. As principais reações imunológicas positivas corresponderam a anticorpos para as espécies planctônicas de cianobactérias microcystis e para as espécies de leptolyngbya bentônica. Sinais fluorescentes mais baixos foram obtidos para as espécies planctônicas nostocales aphanizomenon, anabaena, microcystis flos-aquae e as espécies de rivularia bentônica.O microarranjo também foi validado pelo ensaio de um tapete microbiano seco antártico para testar a presença de marcadores de cianobactérias. Reações positivas nos anticorpos foram produzidas para as cianobactérias bentônicas, espécies de anabaena e espécies de leptolyngbya. Reações imunológicas positivas adicionais foram detectadas com anticorpos para cianobactérias planctônicas, como espécies de microcystis, espécies de aphanizomenon e espécies de plancttothrix rubescens.Por último, esses sinais foram obtidos a partir de anticorpos contra outras espécies bentónicas, incluindo as espécies de tolypothrix e as espécies de anabaena. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em três, quatro horas, se for realizada corretamente, excluindo a produção de anticorpos e o nivelamento. Por incubação simultânea de amostra e anticorpos fluorescentes, pode economizar uma hora.Ao tentar esses procedimentos, é importante lembrar de preparar a mistura de anticorpos fluorescentes com seu anticorpo em sua diluição de trabalho ideal. Após esses procedimentos, outros métodos, como microscopia óptica ou extração de DNA e uma amplificação de PCR específica, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como a concentração do solo ou para confirmar o tipo de cepa detectada. Após o seu desenvolvimento, esta técnica abrirá caminho para que pesquisadores da área de monitoramento ambiental explorem corpos d'água, em processos de bicultura, manejo de água doce ou estudos de ecologia microbiana, independentemente do tipo de amostra.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento de como rotular anticorpos com fluorescência, manipular microarrays de anticorpos, realizar imunoensaio multiplex e analisar e interpretar os resultados do imunoensaio de microarray. Não se esqueça de que trabalhar com ultrassons pode ser perigoso e precauções como o uso de dispositivos de proteção auricular ou outras medidas de cuidado específicas devem sempre ser tomadas durante a realização desses procedimentos.

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JoVE Journal

Environment

Ambiente

Nós descrevemos um procedimento para a desagregação de câncer colorretal (CRC) para produzir células viáveis ​​única, que são, então, capturado em microarrays de anticorpos personalizado reconhecer antígenos de superfície (CRC DotScan microarray). Sub-populações de células vinculada ao microarray pode ser perfilado por multiplexação de fluorescência usando anticorpos monoclonais marcados com corantes fluorescentes.

Câncer Colorretal Profiling proteína de superfície celular Usando um Microarray de anticorpos e Multiplexação de fluorescência

Recentemente, relatou uma nova abordagem para a geração de sondas DNAzyme fluorogênicos que podem ser aplicadas para criar um simples, "mistura-e-ler" teste de fluorescência para a detecção bacteriana. Estas sondas de DNA especiais catalisar a clivagem de um cromóforo-modificado substrato DNA-RNA quimérico, na presença de mistura extracelular em bruto (CEM) produzida por uma bactéria específica, assim, traduzindo a detecção de bactérias em geração do sinal de fluorescência. Neste relatório, irá...

Detecção de bactérias utilizando DNAzymes fluorogénicas

Descreve-se um método de ensaio de sensor electroquímico para a detecção bacteriana rápida e identificação. O ensaio envolve uma matriz de sensores funcionalizada com as sondas de DNA para o RNA de captura de oligonucleótidos (rRNA) sequências específicas das espécies ribossomal. Sandwich de rRNA alvo de hibridação com a sonda de captura e uma sonda detectora de peroxidase de rábano ligada ao oligonucleótido de DNA produz uma corrente mensurável amperométrica.

Bacteriana Detecção e Identificação Utilizando sensores eletroquímicos

Este vídeo descreve a técnica para estudar a expressão de proteínas em células de câncer de pulmão transfectadas com miRNA usando microarray de anticorpos para medir a expressão gênica específica. No protocolo apresentado, realizamos microarray de anticorpos para a identificação da atividade de um tratamento combinatório de miRNA na interrupção do ciclo celular e angiogênese.

Microarray de anticorpos: uma técnica para estudar a expressão proteica de células de câncer de pulmão tratadas com miRNA

O vídeo demonstra um ensaio baseado em células para detectar a imunoglobulina G anti-aquaporina-4 usando um biochip contendo células não transfectadas e células transfectadas que expressam aquaporina-4. Este método tem aplicações no diagnóstico de distúrbios do espectro da neuromielite óptica, confirmados por forte fluorescência verde no biochip.

Um ensaio para detectar imunoglobulina G anti-aquaporina-4 sérica

Este vídeo demonstra um método para detectar as cepas de cianobactérias em uma amostra ambiental usando um chip de microarray de anticorpos. Amostras portadoras de várias bactérias interagem com anticorpos impressos, e a imunocoloração com anticorpos anti-cianobactérias marcados com fluoróforo revela a presença de cepas específicas de cianobactérias por meio de fluorescência em pontos distintos.

Uma técnica para detectar cepas de cianobactérias usando um chip de microarray de anticorpos

Neste artigo apresentamos um chip microfluídico para análise única célula. Ele permite a quantificação de proteínas intracelulares, enzimas, co-factores, e os segundos mensageiros, por meio de ensaios fluorescentes ou imunoensaios.

Um chip microfluídico para a Versátil Análise Química de células individuais

Um protocolo envolvendo concentração integrada, enriquecimento e detecção colorimétrica de ponto final de patógenos transmitidos por alimentos em grandes volumes de água agrícola é apresentado aqui.  A água é filtrada através de Swabs de Moore modificados (MMS), enriquecidos com meios seletivos ou não seletivos, e a detecção é realizada usando dispositivos analíticos baseados em papel (μPAD) embutidos com substratos colorimétricos indicativos bacterianos.

Papel colorimétrico à base de Detecção de<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp. E<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; A partir de grandes volumes de água Agrícola

Baseada em célula de ensaio é um método amplamente utilizado para detectar imunoglobulina de soro antiaquaporina-4 G. Esse método pode ser aplicado para o diagnóstico clínico e pesquisas científicas de transtornos do espectro óptico Neuromielite.

Deteção de imunoglobulina Antiaquaporina-4 G de soro humano por ensaio baseados em células

Microfluido digital à base de eletrowetting é uma técnica que utiliza uma mudança impulsionada por tensão no ângulo de contato aparente de uma gotícula de volume de microlitros para facilitar sua manipulação. Combinar isso com contas magnéticas funcionais permite a integração de múltiplas operações de unidades laboratoriais para preparação e identificação de patógenos usando Oensaio Imunosorbent ligado à enzima (ELISA).

Plataforma de Microfluidos Digitais baseada em eletrowetting para ensaio imunosorbent automatizado ligado à enzima

Vários patógenos bacterianos podem causar infecções do trato respiratório e levar a sérios problemas de saúde se não forem detectados com precisão e tratados prontamente. A detecção rápida e precisa desses patógenos por meio de amplificação isotérmica mediada por loop fornece gerenciamento e controle eficazes de infecções do trato respiratório em ambientes clínicos.

Detecção rápida de patógenos bacterianos que causam infecções do trato respiratório inferior por meio de amplificação isotérmica mediada por loop baseada em chip microfluídico

Aprenda a detectar múltiplas cepas de cianobactérias em amostras líquidas e sólidas usando imunoensaio de microarranjo por fluorescência. Este método permite monitoramento simultâneo em três a quatro horas.

Protocolo experimental para Detectar Cianobactérias Em amostras líquidas e sólidas com um Microarray Chip Antibody

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