Bu makalede, hücresiz DNA ve dolaşımdaki tümör hücreleri gibi maddeleri tam kandan kolayca ve verimli bir şekilde ayırmak ve toplamak için otomatik ekipmanın uygulanması açıklanmaktadır.
Yöntem makalesi
Bu makalede, hücresiz DNA ve dolaşımdaki tümör hücreleri gibi maddeleri tam kandan kolayca ve verimli bir şekilde ayırmak ve toplamak için otomatik ekipmanın uygulanması açıklanmaktadır.
Son zamanlarda, sıvı biyopsiler kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıkları teşhis etmek için kullanılmıştır. Vücut sıvıları, normal dokulardan kaynaklanan hücreler, proteinler ve nükleik asitler de dahil olmak üzere birçok madde içerir, ancak bu maddelerin bazıları da hastalıklı bölgeden kaynaklanır. Vücut sıvılarındaki bu maddelerin araştırılması ve analizi, çeşitli hastalıkların teşhisinde çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, gerekli maddeleri doğru bir şekilde ayırmak önemlidir ve bu amaçla kullanılmak üzere çeşitli teknikler geliştirilmiştir.
CD-PRIME adlı bir disk üzerinde laboratuvar tipi cihaz ve platform geliştirdik. Bu cihaz otomatiktir ve numune kontaminasyonu ve numune kararlılığı için iyi sonuçlara sahiptir. Ayrıca, iyi bir satın alma verimi, kısa bir çalışma süresi ve yüksek tekrarlanabilirlik avantajlarına sahiptir. Ek olarak, monte edilecek diskin türüne bağlı olarak, hücresiz DNA içeren plazma, dolaşımdaki tümör hücreleri, periferik kan mononükleer hücreleri veya kabarık katlar ayrılabilir. Böylece, vücut sıvılarında bulunan çeşitli malzemelerin elde edilmesi, omiklerin incelenmesi de dahil olmak üzere çeşitli aşağı akış uygulamaları için yapılabilir.
Kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıkların erken ve doğru tespiti, bir tedavi stratejisinin oluşturulmasında en önemli faktördür 1,2,3,4. Özellikle, kanserin erken teşhisi, hastanın 5,6,7,8 sağkalım şansının artmasıyla yakından ilişkilidir. Son zamanlarda, sıvı biyopsiler kanserin erken teşhisi için spot ışığında olmuştur. Solid tümörler anjiyogeneze uğrar ve çeşitli maddeleri kana salgılar. Özellikle kanser hastalarının kanında dolaşımdaki DNA'lar (ctDNA'lar), dolaşımdaki RNA'lar (ctRNA'lar), proteinler, eksozomlar gibi veziküller ve dolaşımdaki tümör hücreleri (CTC'ler) bulunmuştur 2,9. Bu maddelerin miktarında farklılıklar olmasına rağmen, sadece erken evrelerde değil, sonraki aşamalarda da sürekli olarak gözlenirler 6,10. Bununla birlikte, bu bireysel farklılıklar çok yüksektir; Örneğin, ctDNA içeren hücresiz DNA (cfDNA) miktarı 1.000 ng'den azdır ve CTC'lerin sayısı 10 mL'lik tam kanda 100'den azdır11,12,13. Birçok çalışma, daha az miktarda bulunan bu maddeleri (yani, cfDNA, ctDNA ve CTC'ler) kullanarak kanseri karakterize etmiştir. Doğru sonuçlar elde etmek için, yüksek saflıkta az miktarda maddenin doğru bir şekilde ayrılması önemlidir13,14. Geleneksel santrifüjleme yöntemleri yaygın olarak kullanılır, ancak kullanımı zordur ve kullanıcının becerisine bağlı olarak düşük saflığa sahiptir. CTC'lerin keşfinden bu yana, santrifüjleme veya yoğunluk derecesi ayırma, immünoboncuk ve mikroakışkan yöntemler gibi çeşitli ayırma teknikleri geliştirilmiştir. CTC'lerin keşfinden bu yana çeşitli muhafaza teknikleri geliştirilmiştir. Bununla birlikte, bu teknikler, hücreleri izole etmek için kullanılan çeşitli çiplerden ve zarlardan izole etmek gerektiğinde genellikle sınırlıdır15. Ayrıca, etiketleme yöntemleri FACS gibi ekipmanlar gerektirir ve etiketleme kontaminasyonu nedeniyle çıkış yönündeki prosesin sınırları vardır.
Son zamanlarda, sıvı biyopsilerin kullanımı artmıştır ve kanserin erken teşhisi için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu yöntem basit olmasına rağmen, aşağı akış analizinde hala zorluklar vardır ve çeşitli çalışmalar bu zorlukların üstesinden gelmeye çalışmaktadır16,17. Buna ek olarak, hastaneler de dahil olmak üzere birçok site, kullanımı uygun, otomatik, yeniden üretilebilir ve yüksek saflıkta yöntemler gerektirir. Burada, sıvı biyopsi sonrasında maddelerin kan örneklerinden otomatik olarak ayrılması için bir disk üzerinde laboratuvar geliştirdik. Bu cihazlar santrifüjleme, mikroakışkanlar ve gözenek büyüklüğünde hücre yakalama prensibine dayanmaktadır. Üç tip disk vardır: LBx-1 plazma ve buffy kat elde edebilirken, LBx-2 10 mL'den daha az hacimli tam kandan plazma ve PBMC elde edebilir; FAST-auto, diskten çıkarılabilir bir membran kullanarak CTC'leri de alabilir. Bir çalıştırmada her diskten en fazla dört adet kullanılabilir. Her şeyden önce, bu cihazın ve yöntemin avantajı, az miktarda kan kullanarak aynı numuneden çeşitli kanser kaynaklı maddeler elde edebilmesidir. Bu, hastanın kanının sadece bir kez alınması gerektiği anlamına gelir. Ayrıca kan örnekleme periyodundaki farklılıklardan kaynaklanan hataları dışlama avantajına sahiptir. Bu platformun kullanımı kolaydır ve sıvı biyopsiler ve aşağı akış uygulamaları için doğru sonuçlar sağlar. Bu protokolde, cihazın ve kartuşun kullanımı tanıtılır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm tam kan örnekleri akciğer kanseri hastalarından alındı. Clinomics'teki araştırma ve analizler Kanser Genomiği Araştırma Enstitüsü tarafından yürütülmektedir ve hükümet tarafından IRB araştırma onayı, Clinomics'te araştırma için kayıtlı IRB numarası ile Asan Tıp Merkezi Kurumsal İnceleme Komitesi (IRB NO. 2021-0802) tarafından yönetilmektedir.
1. Numune hazırlama
2. Cihaz hazırlama
3. Cihaz çalışması ve örnek toplama
4. Sistemin bakımı
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu tekniğin amacı, kanserle ilişkili maddeleri tam kandan kolayca ve otomatik olarak izole etmektir. Özellikle, herkes bu tekniği uygun tüm araştırma ve analiz alanlarında kullanabilir. Tek bir kan örneğinde birden fazla maddenin eşzamanlı ve tekrarlanabilir şekilde ayrılması, sıvı biyopsilerde önemlidir. LBx-1 ve LBx-2 diskleri, plazma ve buffy coat veya PBMC'yi tam kandan izole etmek için kullanılır. Şekil 1 , bu cihazın uygulanmasıyla ayrılan malzemeleri göstermektedir. İlk olarak, plazma...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
CfDNA ve CTC'nin miktarı ve konsantrasyonu kanserin bireyine, evresine ve türüne bağlıdır. Aynı zamanda hastanın durumuna da bağlıdır 2,4,5,10,20. Özellikle, kanserin erken veya kanser öncesi evrelerinde, kanserle ilişkili maddelerin konsantrasyonları çok düşüktür, bu nedenle tespit edilememesi olasılığı yüksektir. Bununla birlikte, erken teşhisin hasta sağkal...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların bu çalışma ile ilgili çıkar çatışması yoktur.
Bu makale kısmen Kore Tıbbi Cihaz Geliştirme Fonu (KMDF, Hibe No. RS-2020-KD000019) ve Kore Sağlık Endüstrisi Geliştirme Enstitüsü (KHIDI, Hibe No. HI19C0521020020) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| % 1 BSA (Sığır Serum Albümini) | Sigma-Aldrich | A3059 | |
| 1.5 mL Mikrosantrifüj Tüpü | Axygen | MCT-150-C-S | |
| 15 mL Konik Tüp | SPL | 50015 | |
| 4150 TapeStation Sistemi | Agilent | G2992AA | Hücresiz DNA Ekran Bandı (Agilent, 5067-5630), Hücresiz DNA Örnek Tamponu (Agilent, 5067-5633) |
| Apostle MiniMax Yüksek Verimli Hücresiz DNA İzolasyon Kiti | Havari | A17622-250 | 5 mL X 50 hazırlık versiyonu |
| BD Vacutainer kan alma tüpleri | BD | 367525 | EDTA Kan Alma Tüpü (10 mL) |
| BioViewCCBS | Clinomics | BioView Clinomics-Özelleştirilmiş Bioview Sistemi. Allegro Plus mikroskop tabanlı özelleştirme ekipmanı | |
| CD45 Monoklonal Antikor (HI30), PE-Alexa Fluor 610 | Invitrogen | MHCD4522 | |
| HIZLI Otomatik kartuş | Clinomics | CLX-M3001 | |
| LBx-1 kartuş | Clinomics | CLX-M4101 | |
| LBx-2 kartuş | Clinomics | CLX-M4201 | |
| OPR-2000 cihaz | Clinomics | CLX-I2001 | |
| Kapak Camı | Marienfeld Superior | HSU-0101040 | |
| DynaMag 2 Mıknatıs Standı | Thermo Fisher Scientific | 12321D | |
| Ficoll Paque Çözümü | GE healthcare | 17-1440-03 | yoğunluk gradyan çözümü |
| Filtre Ucu, 10 & L | Axygen | AX-TF-10 | Çapraz kontaminasyonu önlemeye yardımcı olmak için aerosol bariyerli pipet uçları önerilir. |
| Filtre Ucu, 200 & L | Axygen | AX-TF-200 | Çapraz kontaminasyonu önlemeye yardımcı olmak için aerosol bariyerli pipet uçları önerilir. |
| Filtre Ucu, 100 & L | Axygen | AX-TF-100 | Çapraz kontaminasyonu önlemeye yardımcı olmak için aerosol bariyerli pipet uçları önerilir. |
| Filtre Ucu, 1000 & L | Axygen | AX-TF-1000 | Çapraz kontaminasyonu önlemeye yardımcı olmak için aerosol bariyerli pipet uçları önerilir. |
| FITC anti-insan CD326 (EpCAM) Antikor | BioLegend | 324204 | |
| FITC Fare Anti-İnsan Sitokeratin | BD Biosciences | 347653 | |
| Formaldehit çözeltisi (H2O'da ağırlıkça %35) | Sigma Aldrich | 433284 | |
| Kimtech Bilim Silecekleri | Yuhan-Kimberly | 41117 | |
| Lateks eldiven | Microflex | 63-754 | |
| Manyetik Boncuk Ayırma Rafı | V & P Scientific | VP 772F2M-2 | |
| Manuel Pipetleme (0.5-10 & mikro; L) | Eppendorf | 3120000020 | |
| Manuel Pipetleme (2-20 & mikro; L) | Eppendorf | 3120000038 | |
| Manuel Pipetleme (10-100 ve mikro; L) | Eppendorf | 3120000046 | |
| Manuel Pipetleme (20-200 & L) | Eppendorf | 3120000054 | |
| Manuel Pipetleme (100-1000 & mikro; L) | Eppendorf | 3120000062 | |
| DAPI ile Montaj Ortamı - Sulu, Fluoroshield | abcam | ab104139 | |
| Normal İnsan IgG Kontrolü | R& D Systems | 1-001-A | |
| OLYMPUS BX-UCB | Olympus | 9217316 | |
| Pan Sitokeratin Monoklonal Antikoru (AE1 / AE3), Alexa Fluor 488 | Invitrogen | 53-9003-82 | |
| PBS (Fosfat Tamponlu Salin Çözeltisi) | Corning | 21-040CVC | |
| Taşınabilir Pipet Yardımı | Drummond | 4-000-201 | |
| Sürgülü Cam | Marienfeld Üstün | HSU-1000612 | |
| StainTray Boyama kutusu | Simport | M920 | |
| Steril Serolojik Pipet (10 mL) | SPL | 91010 | |
| Triton X-100 çözümü | Sigma Aldrich | 93443 | |
| TWEEN 20 | Sigma Aldrich | P7949 | |
| Tam Kan | EDTA veya cfDNA stabil tüpte toplanarak C : Tam kan 9 mL'de yetersiz ise gerektiği kadar PBS (fosfat tamponlu salin) ekleyin. | ||
| X-Cite 120Q (Floresan Lamba Aydınlatıcı) | Excelitas | 010-00157 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste