Method Article

Manyetik Levitasyon Kullanılarak Hücresel Yoğunlukların ve Antijenik Özelliklerin Nicelleştirilmesi

DOI:

10.3791/62550

⸱

May 17th, 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Nano Flow Core Facility, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, 2Department of Medicine, Division of Allergy and Inflammation, Beth Israel Deaconess Medical Center

In This Article

Summary

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

Bu makalede, sabit yoğunluklu yakalama boncuklarının kaldırma yüksekliğindeki değişiklikleri ölçerek çözünür veya zara bağlı antijenlerin varlığını özellikle tespit edebilen manyetik kaldırma tabanlı bir yöntem açıklanmaktadır.

Abstract

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

Açıklanan yöntem, hücreleri ve parçacıkları yoğunluklarına ve manyetik özelliklerine göre ayıran manyetik yükselme ilkelerine dayanarak geliştirilmiştir. Yoğunluk, metabolik hızı, farklılaşması ve aktivasyon durumuyla doğrudan ilişkili bir hücre türü tanımlama özelliğidir. Manyetik yükselme, dolaşımdaki kan hücrelerini başarıyla ayırmak, görüntünü ve karakterize etmek ve anemiyi, orak hücre hastalığını ve dolaşımdaki tümör hücrelerini yoğunluk ve manyetik özelliklere göre tespit etmek için tek adımlı bir yaklaşım sağlar. Bu yaklaşım, sırasıyla yakalama ve algılama antikorları ile kaplanmış düşük ve yüksek yoğunluklu boncuk setleri kullanarak bir çözeltide bulunan çözünür antijenleri tespit etmeye de elverişlidir. Antijen çözeltide mevcutsa, iki boncuk kümesini köprüleyecek ve antikor kaplı boncuk sıraları arasında kabaracak yeni bir boncuk boncuk kompleksi üretecektir. Çözeltideki hedef antijenin artan konsantrasyonu, daha düşük antijen konsantrasyonlarına kıyasla daha fazla sayıda boncuk-boncuk kompleksi üretecek ve böylece hedef antijenin nicel ölçümlerine izin verecektir. Manyetik yükselme, azalan numune hazırlama süresi ve klasik okuma yöntemlerine olan bağlı olmaması nedeniyle diğer yöntemlere göre avantajlıdır. Oluşturulan görüntü, akıllı telefon veya tablet gibi standart bir mikroskop veya mobil cihaz kullanılarak kolayca yakalanır ve analiz edilir.

Introduction

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

Manyetik yükselme, hücre tipleri 1 ,2, 3,proteinler4,5ve opioid6'yı sadece spesifik yoğunluklarına ve paramanyetik özelliklerine göreayırmak, analiz etmek ve tanımlamak için geliştirilmiş bir tekniktir. Hücre yoğunluğu, metabolik hızı ve farklılaşma durumu 7 , 8 ,9, 10 , 11,12,13,14ile doğrudan ilişkili her hü....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Bu çalışmada kullanılan deneysel protokol Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) tarafından onaylanmıştır.

1. Enstrüman kurulumu

NOT: Görüntüleme yükseltici hücreler, manyetik bir alan oluşturmak için aynı kutup birbirine bakacak şekilde z ekseninde mıknatıslanmış iki nadir toprak neodimyum mıknatısı gerektirir. Mıknatıslar arasındaki mesafe, manyetik alanın yoğunluğuna ve hedeflerin yoğunluğuna bağlı olarak özelleştirilebilir. Bu durumda mıknatıslar, 50 mm uzunluğunda 1x1 mm kare cam kılcal borunun yerleştirilmesi için yeterli 1 mm'lik bir alanla ayrılır. Cihaz, istek üzerine kullanılabil....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Manyetik yükselme, nesnenin yoğunluğuna, manyetik imzasına, paramanyetik çözeltinin konsantrasyonuna ve iki güçlü, nadir toprak mıknatısının yarattığı manyetik alanın gücüne bağlı olarak farklı yoğunluklardaki nesneleri farklı yükselme yüksekliklerinde odaklar. İki mıknatıs üst üste yerleştirildikçe, yükselen numuneler sadece Köhler aydınlatmasını korurken, yan tarafında bir mikroskop kullanılarak görüntülenebilir (Şekil 1). Her hücre tipinin ulaştığı son yükselme yüksekliği, paramanyetik çö.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Degrade santrifüjleme şu anda hücre altı bileşenleri benzersiz yoğunluklarına göre izole etmek için standart tekniktir. Ancak bu yaklaşım, özel degrade ortamın yanı sıra santrifüj ekipmanının kullanılmasını gerektirir. Burada sunulan manyetik yükselme yaklaşımı, dolaşımdaki hücrelerin morfolojik ve fonksiyonel özelliklerinin ayrıntılı bir şekilde araştırılmasına izin verir, minimum, hücrelerin herhangi bir manipülasyonu durumunda, dolaşımdaki hücrelere yakın bir in vivo erişim sağlar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Yazarların açıklayacak bir ihtilafı yoktur.

Acknowledgements

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

Yazarlar, dr. Getulio Pereira'ya hücre dışı vezne çalışmalarındaki yardımları için teşekkür eder.

Bu çalışma ICG'ye aşağıdaki Ulusal Sağlık Enstitüsü hibeleri tarafından desteklendi: RO1CA218500, UG3HL147353 ve UG3TR002881.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2- (N-Morfolino) etansülfonik asit hidratSigma AldrichM-2933(MES); aktivasyon tamponunun bileşeni
50x2.5x1 mm mıknatıslar, Nikel (Ni-Cu-Ni) kaplama, N52 sınıfı, 5 mm (0.197 ") kalınlıkta manyetizeK& J MagneticsÖzelMıknatıslar manyetik kaldırma cihazı için kullanılır
Kılcal Boru Mastik (Critoseal)Leica Microsystems267620Kılcal boruların uçlarını kapatmak için kullanılır
Santrifüj tüpü filtreleri (Corning Costar Spin-X)Sigma AldrichCLS8163Boncukları yıkamak için kullanılır
Kompakt Lab JackThorlabsLJ750Manyetik kaldırma cihazını ayarlamak için kullanılır
DPBS, kalsiyum yok, magnezyum yokGibco14190-144Boncuk süspansiyonları için çözelti
EtanolaminSigma AldrichE9508-100MLBoncuklar için bir yıkama adımı sırasında kullanılır
Floresan Plazma Membran Lekesi (CellMask Green)InvitrogenC37608Rh + hücrelerini boyamak için kullanılır
Gadoteridol EnjeksiyonProHanceNDC 0270-1111-03Gadolinyum (Gd3+); hücreleri askıya almak için kullanılan manyetik çözelti
HBSS++Gibco14025-092Numune hazırlama çözeltisi
İnsan C5b,6 kompleksKompleman Teknolojisi, IncA122RBC Evs üretmek için kullanılır
İnsan C7 proteiniKompleman Teknolojisi, IncA124RBC üretmek için kullanılır Evs
İnsan C8 proteiniKompleman Teknolojisi, IncA125RBC üretmek için kullanılır Evs
İnsan C9 proteinTamamlayıcı Teknolojisi, IncA126RBC üretmek için kullanılır Evs
Mini Serisi Post CollarThorlabsMSR2Manyetik levitasyon cihazını laboratuvar krikolarına sabitlemek için kullanılır
N- (3-Dimetilaminopropil) -N ve prime;-etilkarbodiimid hidroklorürSigma AldrichE1769-10G(EDC); antikor birleştirme reaksiyonunda kullanılır
Normal Tavşan IgG KontrolüAr-Ge D SistemleriAB-105-CKontrol koşulu olarak boncukları kaplamak için kullanılır
Fosfat Tamponlu Tuzlu Su (10X Çözelti, pH 7.4)Boston BioproductsBM-220Yıkama aşamaları için kullanılan birleştirme tamponunun bileşeni
Polisorbat 20 (Tween 20)Sigma AldrichP7949-500MLAktivasyon tamponunun bileşeni
Polistiren Karboksil PolimerPatlama LaboratuvarlarıPC06004Antikor birleştirme için kullanılan üst yoğunluklu boncuklar (1.05 g / mL)
Tavşan RhD Poliklonal AntikorInvitrogenPA5-112694Kırmızı kan hücrelerinde Rh faktörünün tespiti için boncukları kaplamak için kullanılır
Araştırma Sınıfı MikroskopOlympusProvis AX-70Manyetik kaldırma cihazını monte etmek ve havaya kalkan hücreleri görüntülemek için kullanılan mikroskop
Kauçuk Nemlendirme AyaklarıThorlabsRDF1Breadboard tablasını desteklemek için kullanılır
Kare Boro BoruVitroTubes8100-050numune yüklemek için kullanılan kılcal tüp
Thermoscientific24510Antikor birleştirme reaksiyonunda kullanılır
Translasyon AşamasıThorlabsPT1Kılcal boruyu odaklamak ve taramak için kullanılır
Maglev Sulfo-NHS'ye

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tasoglu, S., et al. Levitational Image Cytometry with Temporal Resolution. Advanced Materials. 27 (26), 3901-3908 (2015).
  2. Durmus, N. G., et al. Magnetic levitation of single cells. Proceedings of the National Academy of Sciences o....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Magnetic LevitationCellular DensityAntigen DetectionBlood Cell SeparationDensity Based SeparationRed Blood CellsAntibody Coated BeadsFluorescent StainingCapillary Tube AssayGadolinium Ion

Related Articles