Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Situ Algılama ve Metal Oksit nano tanecikleri nükleer Microprobe analizi ile tek hücre miktar

6.8K görüntüleme

DOI:

10.3791/55041

3 Şubat 2018

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Biz kimyasal elementler mevcut içinde in situ insan hücreleri hem de onların vitro miktar tespiti için açıklayınız. Yöntem herhangi bir hücre tipi için uygundur ve Tek Kişilik hücrelerde vitro metal oksit nano tanecikleri pozlama takip kantitatif kimyasal analizler için özellikle kullanışlıdır.

Özet

Mikro-analitik teknikler üzerinde kimyasal element görüntüleme dayalı Yerelleştirme ve hücresel düzeyde kimyasal kompozisyon miktar etkinleştirin. Yaşayan sistemler karakterizasyonu için yeni olanaklar sunmak ve algılama, Yerelleştirme ve metal oksit nano tanecikleri hem biyolojik örnekler ve çevre varlığı miktarının için özellikle uygundur. Gerçekten de, tüm bu teknikler (i) hassasiyeti (1 en çok kuru kütlesinin 10 µg.g-1 ), (ii) ölçüm aralığı Uzaysal çözünürlük ve (iii) çoklu öğe algılama açısından ilgili gereksinimlerini karşılamak. Bu özellikleri göz önüne alındığında, microbeam kimyasal element görüntüleme güçlü rutin görüntüleme teknikleri gibi tamamlayıcı olabilir optik ve floresan mikroskopisi. Bu iletişim kuralı, kültürlü hücreleri (U2OS) için titanyum dioksit nano tanecikleri maruz üzerinde nükleer microprobe çözümlemesi açıklar. Hücreleri büyümek zorundadır ve doğrudan bir özel olarak tasarlanmış örnek tutucu üzerinde optik mikroskop ve nükleer microprobe analiz aşamalarında maruz. Dalma-donma örnekleri kriyojenik fiksasyonu hücresel organizasyon ve kimyasal element dağıtım korur. (X-ışını emisyonu tarama iletim iyon mikroskobu, Rutherford spektrometresi gelmekte ve parçacık indüklenen) eşzamanlı nükleer microprobe analiz örnek üzerinde gerçekleştirilen hücresel yoğunluk, yerel dağıtım kılavuzu kimyasal elementlerin yanı sıra nano tanecikleri hücresel içeriği. Biyoloji, özellikle bağlamında ortaya çıkan Nanotoxicology ve kendisi için bizim anlama nano tanecikleri ve biyolojik örnekler arasındaki etkileşimler derinleştirdi gerekir Nanomedicine içinde böyle analitik araçlar için büyüyen bir ihtiyaç vardır. Özellikle, nükleer microprobe analysis etiketli nano tanecikleri gerektirmez nanopartikül miktar ölçülebilir yüzey durumlarına bağımsız olarak bir hücre nüfus tek hücre düzeyine şunlardır.

Giriş

Hücresel homeostazı alımını kontrol, asimilasyon ve hücre içi yerelleştirme farklı iz elementler (iyonları, metaller, eksojen inorganik bileşikler) tarafından belirlenir. Bu bileşenleri sık sık izleri şeklinde vardır ama yine de sistem fizyolojisi önemli bir etkiye sahip. Böylece, normal ve patolojik/stresli durumlarda hücre Biyokimya hücresel metabolik mekanizmalar genel bir anlayış doğru bir anahtar adım çalışmadır. Bu nedenle, hücre içi kimyasal zenginliği, yapısal organizasyonu ve onların ilgili metabolik fonksiyonlar soruşturma etkinleştirme görüntüleme ve analitik yöntemlerin geliştirilmesi sayesinde gerekli olur. Situ nicel parçası belirli bir örnek ge....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. örnek sahibi hazırlık

  1. Örnek tutucu tasarımı ve hazırlık
    1. Bir örnek sahibi bir 5 x 5 mm kare 1 mm kalınlığında PEEK çerçevesindeki Delme tarafından üretmekteyiz.
    2. Etanol %70 (v/v) durulama tarafından temiz ve steril levha kullanıma hazır kadar tutun.
      Dikkat edin. Hücre kültürü ve hücre işleme için uygun bir örnek sahibi gereklidir. Bu hücre kültürü çalışmalarının, vitro gözlemleri ile optik mikroskobu ve nükleer microprobe çözümleme ve görüntüleme için tasarlanmış olması gerekir. Bu tutucu bir göz çerçeve13yapılır.
  2. Örnek sahibi hazırlık
    1. Formvar çözüm For....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Hücre kültürü ve fluorescently etiketli TiO Floresans görüntüleme 2 NPs

Hücre kültürü, hücre işleme gibi multimodal analiz için uyarlanmış bir örnek sahibi dizayn ettik. Özellikle, sahibi de nükleer microprobe çözümleme ve görüntüleme rutin optik mikroskobu izin önemliydi. Bu örnek sahibi bir göz karede yatırılır 2-µm kalınlığında polikarbonat folyo temel alır. Hücrel.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Biz ne hücre altı düzeyinde özellikle diğer görüntüleme teknikleri ile mümkündür ötesinde yararlı bilgiler sağlayan bir yöntem açıklanmaktadır. Görüntüleme yeteneğini yanı sıra, nükleer microprobe analiz de miktar biyolojik örnek kompozisyon girerek kimyasal elementlerin olanakları sunuyor. Mevcut çalışmada, biz insan hücre popülasyonlarının okudu ve aşağı seçilen bölge TiO2 için NPs maruz tek bir hücre temel ilgi analiz odaklı. Diğer teknikleri ile onun birlikte morfolojik hücresel görüntüleme ve hassas Nicel.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Serge Borderes yönetmenlik ve video düzenleme için teşekkür ederiz. Fransız Ulusal araştırma ajansı araştırma programı TITANIUMS (ANR CES 2010, n ° CESA 009 01) destekler. CNRS ve entegrasyon etkinlik olarak Avrupa Topluluğu "destek genel ve endüstriyel araştırma kullanarak iyon ışın teknolojisi (ruhu)" EC sözleşme n ° 227012 altında sağlanan. Bu eser EC Sözleşme No 317169 altında Marie Curie eylemleri - bir "entegre etkinlik destekleyen yüksek lisans araştırma ile staj in sanayi ve eğitim Excellence" (SPRITE, D1.3) olarak ilk eğitim ağları (ITN) tarafından desteklenmiştir. C'NANO Grand Sud Ouest ve bölge Aquitaine araştırma programı zehir-NANO (n ° 20111201003) ve ar....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hücre kültürü< / güçlü >
U2OSATCC, LGC STANDARTLARIATCC HTB-96
Orta MCCOY 5A, L-GlutaminDominique DUTSCHERL0211-500
FBS 500 mLDominique DUTSCHER500105U
Penisilin / Streptomisin ve nbsp;ThermoFisher Bilimsel11548876
  L-Glutamin 200 mM, 100 mL İnvitrojen25030024
Geneticin,  20 mLThermoFisher Scientific10092772
Tripsin-EDTA %0.25 (h/h)  500 mLThermoFisher Scientific11570626
Viromer KırmızıLipokaliksVR-01LB-01
Matrix-roGFP PlazmidAddGene#49437
Hoechst 33342ThermoFisher ScientificH3570Dikkatli
NPs hazırlama ile tutun
TiO2 P25 AEROKSITDegussa/Evonik
Tetrametilrodamin izotiyosiyanat (TRITC)SIGMA-ALDRICHT3163NP'lerin yüzey modifikasyonu
Numune hazırlama
Polikarbonat folyoGoodfellowCT301020
Polieter Eter Keton desteği (PEEK)MatechplastA-239-4047
Etanol, ACS mutlakSIGMA-ALDRICH02860-6x1L
Klorform, Susuz, %99SIGMA-ALDRICH372978-1L Dikkat: toksik
Formvar 100 gAğar BilimselAGR1201Zararlıdır. 10 & mikro konsantrasyonda kullanın; mL başına g kloroform
NaOHSIGMA-ALDRICHS5881-500G
Numune fiksasyonu
Toz, %95 ParaformaldehitSIGMA-ALDRICH158127-500GDikkat toksik. PBS PBS'de %4'lük bir çözelti olarak kullanın
PBS (pH 7.4, Ca2+ ve Mg2+ olmadan)ThermoFisher Scientific11503387
Prolong Gold Antifade ReaktifiThermoFisher ScientificP36934
Triton X-100SIGMA-ALDRICH93443Zararlı
Numune kriyofiksasyonu
Sıvı nitrojenlihava sıvıları santeZararlı
Metilbütan > =% 99SIGMA-ALDRICH& nbsp; M32631-1LDikkat toksik
Alüminyum transfer plakasıEv yapımı
Damıtılmış ve deiyonize suEv yapımıBarnstead Smart2Pure sistemi kullanılarak laboratuvarda üretilmiştir
ParafilmVWR52858-000
Equipment
Barnstead Smart2PureThermoFisher Bilimsel50129870
Biyogüvenlik tezgahı, sınıf IIThermoFisher ScientificMSC-Advantage
TC20 otomatik hücre sayacıBiorad145-0102SP
Sayma slaytları 2 kuyuBiorad1450016
PIPS dedektörü, 25 mm2, 12 keV enerji çözünürlüğü @5.5 MeVCanberra PD25-12-100AM
Yüksek çözünürlüklü Si (Li) katı hal dedektörü, 145-eVenergy çözünürlüğü, @Mn-K ve alfa;Oxford Instruments
Everhart-Thornley tipi ikincil elektron dedektörü (SED) Orsay Fizik1-SED
XRF Kalibrasyon Standardı NaCl olarak sodyum veya KlorMikromadde34381
XRF Kalibrasyon Standardı MgF2 olarak MagnezyumMikromadde 34382
XRF Kalibrasyon Standardı Al metal olarak AlüminyumMikromadde34383
XRF Kalibrasyon Standardı SiOMikromadde34384
XRF Kalibrasyon Standardı CuSx Micromatter olarakKükürt 34385
XRF Kalibrasyon Standardı CaF2 Mikromaddeolarak Kalsiyum 34387
XRF Kalibrasyon Standardı Ti metal olarak TitanyumMicromatter34388
XRF Kalibrasyon Standardı Fe metal olarakMicromatter34389
Sonicator 750WSonics Malzemeler11743619
3MM mikroprobBiyoblok bilimsel220-05
VakumluLiyofilizatör ElexienceEK3147
Optik mikroskop Zeiss AxioObserver Z1Carl Zeiss MicroImaging, GmbH431006-9901
Motorlu sahne xyCarl Zeiss MicroImaging, GmbH432031-9902
EC Plan-Neofluar 20X, NA 0.50 Ph2 M27 amaçCarl Zeiss MicroImaging, GmbH420351-9910
Plan-Apochromat 63X, NA 1,40 Ph3M27 objektifCarl Zeiss MicroImaging, GmbH420781-9910
Zeiss filtre seti 02Carl Zeiss MicroImaging, GmbH488002-9901
Zeiss filtre seti 38HECarl Zeiss MicroImaging, GmbH489038-9901
Zeiss filtre seti 31Carl Zeiss MicroImaging, GmbH000000-1031-350
Kimyasal çeker ocakErlabCaptair SD321
Parçacık hızlandırıcıHVEEsingletron
Software
ImageJ yazılımıUlusal Sağlık Enstitüleri, ABDImageJ 1.51
SimNRA yazılımıMax-Planck-Institut fü r Plasmaphysik, AlmanyaSIMNRA 6.06
Gupix yazılımıGuelph üniversitesi, KanadaGUPIXWIN 2.2.4
, , , olarak Silikon demir

Kaynaklar

  1. Krug, H. F., Wick, P. Nanotoxicology: An Interdisciplinary Challenge. Angew. Chem. Int. Ed. 50 (6), 1260-1278 (2011).
  2. Van Hove, M. A. From surface science to nanotechnology. Catalysis Today. 113 (3-4), 133-140 (2006).
  3. Le Trequesser, Q., Seznec, H., Delville, M. H.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Titanyum Dioksit Nanopar ac klarTaramal Ge irimli yon MikroskobuPar ac k Uyar m X I n EmisyonuRutherford Geri Sa l m SpektrometresiKriyojenik SabitlemeFloresan MikroskobuKimyasal Element G r nt lemeH cre K lt r Tutucusu