Bu iletişim kuralı birden fazla sitokin hedeflerin aynı anda doku kültürü supernatants multiplex boncuk tabanlı immunoassay platform ve bir Akış Sitometresi kullanarak uyarılmış fare splenocytes toplanan miktar açıklar.
Method Article
Bu iletişim kuralı birden fazla sitokin hedeflerin aynı anda doku kültürü supernatants multiplex boncuk tabanlı immunoassay platform ve bir Akış Sitometresi kullanarak uyarılmış fare splenocytes toplanan miktar açıklar.
Boncuk tabanlı uzun aynı temel ilke olarak sandviç uzun istihdam. Boncuklar, boyutu ve iç allophycocyanin (APC) floresan yoğunluğu tarafından ayrıştırılan, belirli bir analit için özel antikorlar için Birleşik yakalamak. Ardından, seçilen bir panel tanımlanmış yakalama boncuk kümeleri içeren hedef analitler yakalama karşı antikorlar için belirli bir biyolojik örnek ile inkübe. Hangi yakalama boncuk analit algılama antikor sandviç oluşumuna yol açar bir biotinylated algılama antikor kokteyl eklenir.
Son olarak, hangi biotinylated algılama antikorlar, floresan sinyal şiddetlerde bağlı analit miktarı ile orantılı olarak sağlayan bağlar streptavidin-phycoerythrin (SA-PE) eklenir. PE sinyal analit özel boncuk bölgelerin Akış Sitometresi kullanarak sayısal ve belirli analitler konsantrasyonları assay olarak oluşturulan standart eğri ve veri analiz yazılımı kullanarak belirlenir floresan.
Bu deneyde, aynı anda doku kültürü supernatants fare splenocytes çeşitli uyarıcı koşullar altında kültürlü toplanan 13 ayrı sitokin hedeflerin konsantrasyon ölçmek için bir fare T yardımcı sitokin panelini kullanın.
Çözünen sinyal molekülleri olarak onların rolü, sitokinler ana bilgisayar immünolojik yanıt-e doğru yönetmek son derece koordineli ve multifaktöriyel işlemleri aracılık. İnflamatuar işleminden başlatılması için çözünürlük, tüm aşamalarında ifade edilir ve kendi sentezi ve bu onların hücresel reseptörleri1oluşan karmaşık etkileşim ağ düzenler. Bu iletişim ağı bileşenler arasında varolabilir sinerjik veya antagonistik ilişki gider bir karmaşıklığı ile katmanlı. Gerçekten de, birçok sitokinler gereksiz ya da en azından kısmen çakışan fonksiyonlar2,3paylaşmak için bilinir.
Aynı anda birden fazla sitokin analitler ölçmek entegre sistemleri Biyoloji yaklaşımlar şu anda altta yatan birden çok hastalık bağışıklık yanıtı alacak benzersiz cytokinomes giderek kapsamlı bir anlayış sağlamak 4,5devletler. Bu hastalık Birleşik arasında değişir yaygın iltihap kanser, nöro-dejeneratif koşulları ve kalp-damar hastalıkları6,7,8,9.
Böyle sitokin ağlar etkin bir şekilde kullanarak LEGENDplex boncuk tabanlı uzun sorguya çekilmeyi. Bu deneyleri sandviç Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) olarak aynı ilkeye dayanır ve kovalent bağlı onların yüzeye yakalama antikorlar ile kodlanmış Floresans mikroküreler kullanın. Bu antikorlar yüzey alanlarını çok geleneksel ELISA biçimleri tarafından gerekli olanlar daha küçük üzerinde immobilize. Bu aynı zamanda azaltılması non-spesifik bağlama ve sağlayan çeşitli analitlerin analizini multiplexed ise çok daha az numune hacmi ile gerçekleştirilecek bu tür deneyleri sağlar.
Bu protokol için açıklanan tahlil kadar 13 hedefleri aynı anda quantitate için bu teknolojiyi kullanır. Bu tahlil verilerinden çok çeşitli yaygın olarak bulunan akış cytometers kullanılarak elde edilebilir ve diğer kullanılabilir deneyleri özel tahlil özel araçları kullanımı gerektirmez. Doğrulanmış analit panelleri genişleyen bir katalog ile bu deneyleri birkaç devam eden Biyomedikal Araştırma Projeleri10,11,12,13' te kullanılmıştır.
Kolaylığı ve tahlil biçiminin bir fare T yardımcı sitokin panel quantitate için kullandığımız bu denemede yarar göstermek için sitokin konsantrasyonlarda doku kültürü supernatants altında birden çok kültürlü fare splenocytes elde edilen üzerinden 13 ayrı uyarıcı koşulları. Doku kültürü supernatants ek olarak, bu tahlil serum veya plazma numuneleri kullanılarak da gerçekleştirilebilir.
tüm hayvan deneyleri bakım ve kullanım laboratuvar hayvanları için kılavuzu içinde yer NIH öneriler göre gerçekleştirilen ve BioLegend, IACUC tarafından kabul edildi.
Resim 1: Filtre plaka tahlil yordamı Özeti. Filtre plakaları kullanarak tahlil gerçekleştirmek için protokol anahtar tahlil bileşenleri ve kuluçka adımları gösteren bir diyagram olarak temsil edilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
1. biyolojik örnek hazırlık
Not: kan toplama hacmi ve seçilen anatomik site her bireysel araştırmacı takdirine bırakılır ve tahlil sonucunu etkilemez. Bir kez onlar elde edilir, ancak, örnekleri aşağıda listelenen adımları göre ele alınmalıdır.
2. Reaktif hazırlık
3. Standart hazırlık
Not: Bu bölmedeki her analit 10.000 pg/mL bir üst standart konsantrasyonu vardır.
4. Örnek seyreltme
Not: Bu tahlil ile birden fazla dilutions kullanarak ön pilot deneyleri biyolojik örneklerin belirli bir küme için en uygun seyreltme faktörü belirlemek için gerekli olabilir. Uygun seyreltme faktörü standart eğri sınırları içinde yalan toplama hesaplamaları için örnek üretecek. Aşağıdaki adımları yönergelerine içindir ve ampirik olarak örnek türüne bağlı olarak belirlenecek olabilir.
5. Tahlil yordam
Not: Polipropilen filtre plakaları, mikro FACS tüpler veya V-alt Mikroplaka tahlil gerçekleştirilebilir. Filtre plaka tahlil yordamı iyi örnek için örnek nedeniyle tutarlılık, tahlil sağlamlık ve işleme kolaylığı önerilir. Bu yordam bir vakum filtrasyon ünitesi (son kullanıcı tarafından sağlanan) yıkama gerektirir.
6. Akış Sitometresi kurulum
Not: güvenilir veri oluşturmak için Akış Sitometresi düzgün veri toplama önce ayarlanmış olması gerekir. Bu işlem bazı açısından belirli enstrüman tahlil gerçekleştirilir yapılandırmasına bağlı olarak tek tek kullanıcılar için değişiklik gösterir. Genelleştirilmiş kurulum işlemi bir sitometresi PE ve APC ölçmek mümkün ve her ikisi ile donatılmış için 488 ve 633 nm lazer aşağıda ele.
7. Veri toplama
Not: veri belirli bir cihazda edinimi ile ilgili tam yordamlar değişebilir ve sitometresi üzerinde bağımlı olan ' s yapılandırma özellikleri ve kullanılan arabirim yazılımı. Aşağıdaki talimatlar bu nedenle assay olarak istihdam sitometresi ne olursa olsun tahlil alınması için gereken adımlar vurgulamak için tasarlanmıştır.
Not: Akış Sitometresi üretilen FCS dosyaları-var analiz ücretsiz 14-ebilmek var olmak downloaded veri analiz yazılımı kullanarak.
Bu iletişim kuralı bir immunoassay boncuk tabanlı platform Akış Sitometresi kullanarak biyolojik örnekleri profillerden sitokin aynı anda quantitate için nasıl kullanılabileceğini gösterir. Tahlil biçimi de serum veya plazma numuneleri ile kullanmak için doğrulandı, ancak bu örnekte kullanılan biyolojik örnekler hücre kültür supernatants daha önce çeşitli aktive koşullarda inkübe fare splenocytes gelen vardı.
Tahlil oluşturulan veri çoğaltılmış panelindeki bütün analitler için standart eğriler oluşturmak için kullanılır. Veri analiz yazılımı bir benzersiz Boncuk boyutu ve APC yoğunluk dayalı belirli her analit sınıflandırır ve PE muhabir kullanarak quantifies. Dinamik aralıkları yanı sıra tahlil duyarlılığını çizilen şekil 2Abir günlük günlük ölçekte zaman gösterdi. Yazılım tahlil veri kullanır ve doğru bir şekilde sadece kullanıcı analitler konsantrasyonları hesaplamak için bir 5-parametre eğri uydurma algoritması biyolojik örnekler aynı zamanda algılama sınırları sağlanan her iki yüksek ve düşük üstünde son-in tüm standart eğrileri (Tablo 1 ). Bu protokol için açıklanan biçimi aynı zamanda son derece sağlam tahlil hassas sağlar. Şekil 2B ve 2 C veri her analit Intra-tahlil değişkenlik gösteren sunulmaktadır. İki ayrı standart protein konsantrasyonları (yüksek ve düşük) ile 16 çoğaltır her örnek için bir tahlil analiz edildi. Şekil 2C ve 2D hedef analitler arası tahlil değişkenliği üç bağımsız deneyleri temsil eder. Intra-tahlil hassas deneyler ile yüksek ve düşük standart konsantrasyonları 3 ile analiz edildi gibi her bağımsız deneyler çoğaltır. Hedef proteinlerin hesaplanan konsantrasyon en az değişkenlik açıkça görülmeye başlıyor.
Sitokin ifade profilleri sorguya içinde boncuk tabanlı sitometrik deneyleri programı göstermek için fare splenocytes çeşitli aktive koşullar altında inkübe. Unstimulated bir kontrol ek olarak, hücreleri de LPS, anti-CD3/anti-CD28 antikorlar, veya phorbol 12-myristate 13-asetat ve ionomycin ile inkübe. Hücre kültür supernatants 48 saat sonra ve fare T yardımcı sitokin panelini kullanarak bölümü toplanmıştır. Bu deney miktar sonuçlarından şekil 3 ' te gösterilir ve sitokin konsantrasyonları stimülasyon koşulları etkisi açıkça belirlendi.
Sürece deneyci iyi laboratuar tekniği vardır ve sağlanan tahlil iletişim kuralı izler yukarıda açıklanan sonuçlar tipiktir. Bu tahlil biçiminde hata kaynakları sapmalar kuluçka zamanlarda, yıkama, reaktif birimleri veya yanlış Devresel_ödeme ayarları örnekleri analiz etmek için kullanılan Akış Sitometresi ortaya çıkabilir. Şekil 4A bir dağılım komplo başarılı bir tahlil dan açıkça tanımlanan 2 ayrı boncuk nüfus gösterir. Bu rakam 4Bnerede zavallı çamaşır ve protokol bağlılık yol açmıştır bu iki popülasyonun bulanıklık boncuk toplamları için contrasted olabilir. Buna ek olarak, sol alt çeyrekte enkaz kanıtladığı gibi toplam sitometresi olayları analiz için tercih edilen biçim olduğu geçişli olaylar sadece yerine verildi. Uygun sitometresi kurmak güvenilir veri bu tahlil oluşturmak için önemlidir. Şekil 4 c uygun Devresel_ödeme her biri 6 analitlerin APC sınıflandırma kanaldaki çözümlenmesi için ayarlar sağlar. Yanlış Devresel_ödeme ayarları APC kanal boncuk nüfus ile örtüşen sınıflandırma yoğunluklarda bulunduğu şekil 4 d sunulan benzer veri neden olur. Analitin konsantrasyonlarının olmadan tahlil boncuk açıkça tanımlanmış örneğin alınma olasılığını hesaplamak imkansız olacağından bu tahlil geçersiz hale gelecektir.

Şekil 2: Standart eğri aralıkları ve tahlil hassas. (A) fare T yardımcı sitokin panelini kullanarak oluşturulan bir temsilcisi standart eğri. Standart bir eğri ile her tahlil çalıştırmanız gerekir. (B-C) Intra-tahlil hassas. Farklı hedef proteinler (yüksek ve düşük) konsantrasyonları ile iki örnek ile 16 çoğaltır her örnek için bir tahlil analiz edildi. Verileri ortalama + standart sapma temsil edilir. (D-E) Arası tahlil hassas. Farklı hedef proteinler (yüksek ve düşük) konsantrasyonları ile iki örnek üç bağımsız deneyleri her örnek için 3 çoğaltır ile analiz edildi. Verileri ortalama + standart sapma temsil edilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: miktar temsilcisi sonuçlarının. Fare splenocytes (1 x 106 hücreler) 37 ° C + %5 CO2 çeşitli koşullarda kültürlü: unstimulated, LPS (100 ng/mL), αCD3 (1 µg/plaka kaplı mL) + αCD28 (1 µg/mL çözünür), PMA (20 ng/mL) + Ionomycin (500 ng/mL). Kültür supernatants 48 saat sonra toplanmıştır sonra fare T yardımcı sitokin panelini kullanarak sayılabilir. Fark sitokin ifade profilleri yanıt olarak uyarılması koşulları açıkça görülebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4: sonuç başarılı başarısız deneyleri vs den. (A) başarılı deneyleri ayrı boncuk nüfus microsphere nüfus için olacaktır. (B) başarısız deneyleri yoksul nüfus ayırma, boncuk toplamları ve çok fazla toplanan olayların olacaktır. (C) başarılı deneyleri açıkça kapı ve ölçmek kolay sınıflandırma Floresans kanalda yoğunluklarda tanımlamaktadır. (D) başarısız deneyleri kötü ayrılmış ve birden çok boncuk nüfus miktar zorlaştırır, üst üste sınıflandırma yoğunluklarda. Bu hataların pek çok dikkatli bağlılık tahlil protokolü ile önlenebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Standart eğri | Hassasiyet (pg/mL) | ||||
| Analit | Uygun formül | CV | R2 | Min. | Max. |
| IFN γ | 5-P.log(4.43, 14.40, 0.54, 9.11, 0.01) | %1.77 | 0,99 | 2.1 | 18105.0 |
| IL-5 | 5-P.log(4.36, 12.68, 0.64, 5.73, 0.36) | %1,32 | 1 | 1.9 | 14514.0 |
| TNF-α | 5-P.log(4.36, 11.63, 0.79, 5.45, 0.37) | %1.48 | 0,99 | 1.9 | 20109.0 |
| IL-2 | 5-P.log(4.46, 12.62, 0.78, 5.07, 0.34) | %1.34 | 1 | 1.9 | 25109.0 |
| IL-6 | 5-P.log(4.58, 11.66, 0.64, 5.77, 0.37) | ||||
Tablo 1: Standart eğri uydurma ve tahlil duyarlılık. Veri analiz yazılımı multiplex tahlil içinde bulunan bütün analitler için standart eğriler oluşturmak için kullanılmıştır. Bu tam otomatik analizi algoritması tahlil seyreltme serisi standartlara uygun sağlam bir 5-parametre eğrisi uygular ve ayrıca tahlil hassasiyeti algılama teorik sınırlarını kullanarak tanımlamak için kullanıldı.
Bu protokol için tahlil biçimde deneyci sağlanan biyolojik örnek profillerinde çözünür arabulucu sağlam miktar için önerilen bir protokoldür aynılarını ve iyi laboratuar tekniği vardır sağlar.
Güvenilir sonuçlar sağlamak için takip edilmesi gereken birkaç temel adım vardır. İlk olarak, rekombinant standartları tahlil arabellek önerilen tam zamanlı ve sonra sadece polipropilen tüplerde seyreltilmiş reconstitute için izin gerekir. Polistren tüpler proteinler bağlılığı düşük sinyalleri için standart eğri oluşturma sırasında neden olabilir tüpler, duvarına yükseltebilirsiniz. İkinci, doğru sallayarak kuluçka adımları sırasında önemlidir. Uygun ajitasyon tahlil boncuk bağlama özellikleri ciddi engel. Buna ek olarak, kuluçka adımlar arasında uygun yıkama da gereklidir. Deneyci aşırı reaktifler kuyulardan protokol sonraki adımda başlıyor önce kaldırılır emin olmalısınız. Aletleri ayarları tahlil boncuk sorguya çekmek için kullanılan Akış Sitometresi için de optimize edilmiş olması gerekir. Özellikle, devresel_ödeme ayarları uygun boncuk ayrılık ve geniş dinamik aralığı standart Eğriler için emin olmak için ayarlanması gerekir. Son olarak, sadece üzerinde sitometresi önce analiz ediliyor, boncuk vortexed uygun süspansiyon sigorta ettirmeleri ve sonuçları çarpık toplamları oluşumunu önlemek için olmalıdır.
Bu iletişim kuralı, araştırmacı büyük, tam plaka deneyleri gerçekleştirmeden önce onların lizis protokolü en iyi duruma getirmek için istekli olması koşuluyla bu el yazması açıklanan örnek türleri yanı sıra doku homogenates de analiz için potansiyel olarak değiştirilebilir. Gerçek teknik tabii doku türüne bağlı olarak değişir; Ancak, genel olarak protokol iyonik tuzlar fizyolojik konsantrasyonları, denaturing hiçbir kimyasal madde ve tercihen hiç deterjanlar içeren bir nötr pH tampon kullanmanız gerekir. Deterjan kullanılmalıdır, non-iyonik deterjan konsantrasyonları (örneğin en fazla % 1) en azından tutulmalıdır. Arabellek aynı hedef proteinlerin proteolitik yıkımı önlemek için yeterli proteaz inhibitörleri içermelidir. Kullanılan lizis protokole bakılmaksızın son hazırlıklar tanecikleri analiz önce kaldırmak için centrifuged.
Tahlil ile ilgili sınırlamalar, biyolojik örnek türleri analit hedefleri konsantrasyonları büyük ölçüde değişebilir. Düzgün analitin konsantrasyonlarının ölçmek için onlar için standart eğri üst ve alt değerleri içinde olmalıdır. Değerleri eğrinin ekstrapolasyon mutlaka güvenilir değildir ve tavsiye etmiyorum. Araştırmacılar bu nedenle onların belirli örnekler tam plaka tahlil çalıştırmadan önce pilot deneylerde dilutions optimize etmek gerekir. Buna ek olarak, denetlesinler biyolojik örnekler dikkatli hazırlanması bu tahlil biçim başarısı için her şeyden önemlidir. Numunelerde olan, hemolyzed veya protein enkaz içeren örneklerini bu immunoassay temel prensibi tanımlamak antijen antikor etkileşimleri etkiler ve uninterpretable sonuçlar işlemek.
Bu tahlil çeşitli nedenlerden dolayı mevcut miktar yöntemler açısından önemlidir. Düzgün çalıştırdığınızda, tahlil biçim geleneksel ELISA testleri kullanarak örnek analiz etmek için gerekli olacağını daha çok küçük birimleri kullanarak bir örnek üzerinden en fazla 13 analitler quantitate. Bu tahlil biçimi de özel araçları gerçekleştirilmesi için gerek yoktur. Bu tahlil pek çok yaygın olarak kullanılan akış cytometers kullanarak çalıştırılabilir olarak piyasada bulunan diğer boncuk tabanlı uzun karşılaştırıldığında bir avantajdır.
Bilimsel araştırma rolüne salgılanan faktörler ve sitokin tarafından sağlık ağlarda oynadı ve hastalık genişletiyor. Bu el yazması tahlil biçimde bu çok yönlü ve karmaşık olayları anlamak isteyen araştırmacılar için değerli bir araç olabilir. Etkin Biyomedikal Araştırma programları sitokin ağları sadece gibi Genelleştirilmiş alanları iltihabı6rolü, aynı zamanda belirli hastalık durumlarında ateroskleroz, kanser ve neuroinflammation gibi içinde bağlamında keşfetmeye başlıyor 15,16,17. Hiç şüphesiz, soruşturma bu kronik koşulları tedavi etmek yeni tedavi için arama genişledikçe bu alanlarda büyümeye devam edecektir. Doğru ve güvenilir miktar bu hastalıklar ile ilişkili çözünür arabulucu ihtiyacını bir kritik araştırma öncelik olmaya devam edecektir.
Yazarlar bu el yazması açıklanan Kimyasalları üreten BioLegend tarafından istihdam edilmektedir. Vigene teknoloji, Inc. bu el yazması açıklanan tahlil üretilen verileri çözümlemek için kullanılan LEGENDplex veri analiz yazılımı geliştirdi.
Yazarlar Biyomarkörler ve IMMUNO-deneyleri katkıları kabul etmek istiyorum ürün geliştirme ekibi tahlil gelişimi için. Buna ek olarak, Vigene teknoloji, Inc veri analizi yazılım paketleri tasarlama ortak çabaları için teşekkür etmek istiyorum.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| MICROPLUS Taşıyıcı Adaptörlü Allegra 6R Santrifüj | Beckman Coulter 366816 | LEGENDplex tahlilleri için mikrotüplerde, V veya U tabanlı 96 oyuklu plakada çalıştırılır (isteğe bağlı) | |
| LEGENDplex Mouse T yardımcısı Sitokin Paneli | BioLegend | 740005 | Multipleks İmmünoassay (13-plex) |
| Anti-fare CD3 ve epsilon; antikor | BioLegend | 100314 | Clone 145-2C11, düşük endotoksin, azid içermeyen format |
| Anti-fare CD28 antikoru | BioLegend | 102112 | Clone 37.51, düşük endotoksin, azid içermeyen format |
| Vakum Pompası | EMD Millipore | WP6111560 | Filtre plakaları kullanan LEGENDplex tahlilleri için (önerilir) |
| Vakum Manifoldu | EMD Millipore | MSVMHTS00 | Filtre plakaları kullanan LEGENDplex tahlilleri için (önerilir) |
| Steril Tek Kullanımlık Reaktif Rezervuarları | Fisher Scientific | 07-200-130 | Veya eşdeğeri |
| Polipropilen MicroFACS Tüpler | Fisher Scientific | 11-842-90 | LEGENDplex tahlilleri için mikrotüplerde, V veya U tabanlı 96 oyuklu plakada çalıştırılır (isteğe bağlı) |
| Pipet Kiti | Fisher Scientific | 14-388-100 | Dört pipet boyutu (0.2-2 ve mikro; L, 2-20 ve mikro; L, 20-200 ve mikro; L, 100-1000 ve mikro; L) |
| Çok Kanallı | Pipet Fisher Scientific | FA10011G | 5 & mu dağıtabilir; L ila 200 μ L |
| Mikroplaka Çalkalayıcı | Fisher Scientific | 88880023 | Veya eşdeğeri |
| Mikrosantrifüj | Fisher Scientific | 75002410 | Veya eşdeğeri |
| FACS tüpleri | Fisher Scientific | NC9885747 | 12 x 75 mm yuvarlak tabanlı |
| PMA (Phorbol 12-miristat 13-asetat) | Sigma-Aldrich | P8139 | |
| Lipopolisakkarit (LPS) | Sigma-Aldrich | L-8274 | Escherichia coli< / em> O26: B6 |
| İyonomisin | Sigma-Aldrich | I0634 | |
| Branson B200 Ultrasonik Temizleyici | Sigma-Aldrich | Z305359 | Veya eşdeğeri |
| Mikrosantrifüj tüpleri | Sigma-Aldrich | Z666505 | 1.5 mL polipropilen tüpler |
| Akış Sitometresi | Çeşitli | Çeşitli | 575nm ve 660nm'de emisyon dalga boylarını okuyabilen tek lazer (488nm mavi) veya iki lazer (488nm mavi veya 532nm yeşil + 633nm Kırmızı) ile donatılmış sitometre |
| 96 Kuyulu Polipropilen Plaka | VWR | 82050-662 | LEGENDplex tahlilleri için mikrotüplerde, V veya U-tabanlı 96 oyuklu plakada (isteğe bağlı) çalıştırılır |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission