Этот протокол описывает изготовление больших масштабах, мультиплексированных двумерный ДНК или антител массив, с потенциальными приложений в сигнальных исследований клеток и выявления биомаркеров.
Методическая статья
Этот протокол описывает изготовление больших масштабах, мультиплексированных двумерный ДНК или антител массив, с потенциальными приложений в сигнальных исследований клеток и выявления биомаркеров.
Микрочип антител, как хорошо разработанная технология, в настоящее время бросает вызов нескольким другим устоявшимся или появляющимся высокопроизводительным технологиям. В этом отчете мы обновляем технологию микрочипов антител, используя новый подход к производству и внедряя новые функции. Изготовление нашего микрочипа антител высокой плотности осуществляется путем перпендикулярно ориентированного структурирования одноцепочечных ДНК и последующей конверсии, опосредованной конъюгатами ДНК-антитела. В этом протоколе описываются важнейшие этапы формирования потоковой ДНК, производства и очистки конъюгатов ДНК-антител, а также оценки качества изготовленного микрочипа. Однородность и чувствительность сравнимы с обычными микрочипами, в то время как наше производство микрочипов не требует помощи матричного принтера и может быть выполнено в большинстве исследовательских лабораторий. Другим важным преимуществом является то, что размер наших микрочипов в 10 раз меньше, чем у печатных матриц, что обеспечивает уникальную возможность анализа функциональных белков из отдельных клеток при взаимодействии с типовыми микрочипами. Эта технология штрихкодов может широко использоваться в обнаружении биомаркеров, исследованиях клеточной сигнализации, тканевой инженерии и различных клинических приложениях.
Антитела микрочипов были широко использованы в протеомическим исследований в течение многих десятилетий, чтобы исследовать присутствие целевых протеинов, в том числе белковых биомаркеров 1-3. Хотя это поле в настоящее время сталкивается с серьезными проблемами из других технологий высокой пропускной такие как масс-спектрометрии (МС), есть еще много места для утилиты микрочипов антител, в основном потому, что эти устройства позволить себе простую интерпретацию данных и удобный интерфейс с другими анализами. В последние годы, интеграция микрочипов в микрочип лесов предоставил антитело микрочипов новую возможность процветать 4-7. Например, штрих-код микрочипов интегрированы в одноклеточного микрочипа был использован в исследованиях 8,9 сотовой связи. Эта технология имеет свои отличительные преимущества перед другими доступными технологиями микрочипов. К услугам гостей элементы массива в 10-100 мкм, намного меньше, чем типичный 150 мкм размер, используемый в обычных микрочипов ElemenTS. Строительство небольших элементов массива достигается с помощью систематических подходов потока паттерна, и это приводит к компактных микрочипов, которые могут обнаружить одноклеточного секретируемые белки и внутриклеточные белки. Еще одним преимуществом является использование простого прибора, свободной установки. Это особенно важно, потому что большинство лабораторий и небольшие компании не могут иметь доступ к микрочипов основные средства. Такой штрих-микрочипов антител функция расширенного анализа пропускной способности и может быть использован для выполнения чрезвычайно мультиплексированных анализов на отдельные клетки при достижении высокой чувствительностью и специфичностью, сравнимой с обычной сэндвич иммуноферментного анализа (ELISA) 8. Эта технология нашла широкое применение в выявлении белков из глиобластомы 9-11 Т-клетки 12 и циркулирующих опухолевых клеток 13. Кроме того, ДНК-чипы штрих одна были использованы в точного позиционирования нейронов и астроцитов для подражатьING сборку в естественных условиях ткани головного мозга 14.
Этот протокол фокусируется только на экспериментальных шагов и наращивание блоков двумерного (2-D) штрих-кодов микрочипов антитела, который имеет потенциальные приложения в обнаружении биомаркеров в жидкостных образцов и в одиночных камерах. Технология основана на адресуемой одноцепочечной, одномерных (1-D) микрочипов ДНК, сконструированной с использованием ортогональных олигонуклеотиды, которые узорчатые пространственно на стеклянных подложках. 1-D структура сформирована при параллельных проточных каналов используются на этапе потока узора, и такая картина выглядит как дискретные полосы визуально похожими на 1-D универсальный код продукта (UPC) штрих-кодов. Строительство массива антител в 2-D (п х м) - напоминает 2-D Быстрый ответ (QR-код) матрицы - нуждается в более сложные стратегии паттерна, но позволяет для иммобилизации антител при высокой плотности 8,15. Изготовлениетребует двух шагов паттерна ДНК, с первого рисунка перпендикулярно второму. Точки пересечения этих двух моделей представляют собой н х м элементы массива. Эффективно выбора последовательности одноцепочечной ДНК (оцДНК), используемого в проточной паттерна, каждый элемент данного массива присваивается определенный адрес. Это пространственная привязка необходима различения сигналов флуоресценции на микрочипов слайда. Массив оцДНК преобразуется в массив антител путем включения дополнительных ДНК-конъюгаты антител, образуя платформу под названием библиотеку ДНК закодированный антитела (ДЕЛО 16).
Этот протокол ролик описывает основные шаги в создании NxM массивы антител, которые включают подготовку полидиметилсилоксана (PDMS) штрих-кодов формы, поток-паттерна оцДНК в двух направлениях, подготовка антитело-олигонуклеотидных конъюгатов сделки, и преобразования массив 3 х 3 ДНК в 3х 3 массива антитела.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Внимание: многие химические вещества, используемые в настоящем протоколе являются раздражителями и являются опасными в случае контакта с кожей. Обратитесь Паспорта безопасности (MSDS) и носить соответствующие средства индивидуальной защиты, прежде чем выполнять этот протокол. Пиранья раствор, используемый на стадии (1.1.1) является весьма агрессивной и должны быть готовы, добавив перекись медленно кислоты при перемешивании. Ручка это решение с особой осторожностью в вытяжном шкафу. Используйте соответствующую защиту для глаз и кислотоупорные перчатки. Триметилхлорсилан (ТМЦ) является коррозию, легковоспламеняющиеся химических веществ, используемых в необязательной стадии после (1.1.6). Ручка этого химического вещества в вытяжном шкафу.
Примечание: Выполните изготовление штрих-кодов слайд и критические процедуры потока паттерна в чистой комнате, чтобы свести к минимуму загрязнение твердыми частицами. Частицы пыли могут блокировать порты и микроканалов PDMS формы и мешать потока-паттерна.
1. Строительство One-dimensionaл ДНК Штрих Презентация
2. Подтверждение одномерной узор на штрих Slide
Примечание: Этот протокол проверки также могут быть адаптированы для использования в оценке качества последующих шагов поток паттерна.
3. Изготовление массива 2-мерный (3x3) ДНК 14
4. Преобразование в массив ДНК 3 х 3 в массив антитела
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Проекты для PDMS формы (1А-1B) были сделаны с помощью программы CAD (AutoCAD). Две конструкции, показанные художественные каналы для потока паттерна, один горизонтальный и один вертикальный. Левые и правые части каждой конструкции являются симметричными; либо из них может быть входа или выхода. Каждый из 20 каналов обмотки от одного конца до упора до другого конца. Каждый дизайн печатается на хромированной фотошаблона (рис 1в). Сфабрикованный СУ-8 мастер...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Шаблон потока является первым важным шагом в изготовлении 2-D микрочипов. Для генерации два перекрывающихся образцы ДНК на стеклянную подложку, особенности канале первой конструкции должны быть перпендикулярны к тем второго (фиг.1А-В). Проекты также рассмотреть вниз по течению приложений на микрочипе. В случае анализа клеточной одного года микрочипов используется для обнаружения белков из одиночных клеток, заключенных в микрокамеры, поэтому размеры канала выполнены совместимы с микрокамеры, кот...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют конкурирующих интересов для раскрытия информации.
Авторы хотели бы выразить признательность за стартовый фонд от SUNY Albany и доступ к объектам в Центре исследования рака Университета Олбани.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Силгард 184 силиконовый эластомер основа | Dow Corning | 3097366-1004 | |
| Силгард 184 силиконовый эластомер отверждающий агент | Dow Corning | 3097358-1004 | |
| SU-8 2025 фоторезист | MicroChem | Y111069 | |
| кремниевые пластины | University Wafers | 452 | |
| Стеклянные горки с покрытием из поли-L-лизина | Thermo Scientific | C40-5257-M20 | |
| Олигонуклеотиды | Integrated DNA Technologies | * Заказано по индивидуальному заказу у Integrated DNA Technologies, см. Таблица 2. | |
| Поли-L-лизиновый адгезивный раствор | Newcomer Supply | 1339 | |
| Bis (сульфосукцинимидил) suberate (БС3) | Thermo Scientific | 21585 | |
| 1x Фосфатный буферный раствор, pH 7,4 | Качество Биологический | 114-058-101 | |
| Ä kta Explorer 100 Система быстрой белковой жидкостной хроматографии (FPLC) | GE (Amersham Pharmacia) | 18-1112-41 | |
| Superose 6 10/300 GL колонка | GE Здравоохранение Медико-биологические науки | 17-5172-01 | |
| Захват антител | различные | различные | * Выбор антител зависит от применения |
| Сукцинимидил-6-гидразино-никотинамид (S-HyNic) | Solulink | S-1002 | |
| Сукцинимидил-4-формилбензамид (S-4FB) | Solulink | S-1004 | |
| N,N-диметилформамид | Sigma-Aldrich | 227056 | |
| Лимонная кислота, безводный | Acros | 42356 | |
| Гидроксид натрия | Fisher Scientific | S318 | |
| Amicon Ultra спиновой фильтр 10 кДа MWCO | EMD Millipore | UFC201024 | |
| Spin coater | Laurell Technologies | WS-650-MZ | |
| Пуансон для биопсии с поршнем (диаметр 1,0 мм) | Ted Pella, Inc. | 15110-10 | |
| Алмазный писец (Стиль 60) | SPI поставляет | 6004 | |
| Триметилхлорсилан | Sigma Aldrich | 92361 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение