A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا، يمكننا وصف بروتوكول باستخدام الليزر التقاط ميكروديسيكشن مقترنة بتحليل LC/MS مكانياً كمياً-توزيع المخدرات داخل حبيبية السل الرئوي. وقد النهج انطباق واسع لقياس تركيزات المخدرات داخل الأنسجة في التفاصيل المكانية العالية.
السل لا يزال سببا رئيسيا للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم. إدخال تحسينات على نظم المخدرات القائمة وتطوير علاجات جديدة مطلوبة على وجه الاستعجال. القدرة لأدوية السل محسوبة للوصول إلى وتعقيم البكتيريا المناطق سيئة vascularized نخرية (كاسيوم) للرئة حبيبية أمر حاسم لنجاح التدخل العلاجي. يجب أن تتضمن الأنظمة العلاجية الفعالة لذلك المخدرات مع خصائص اختراق كاسيوم مواتية. أساليب LC/MS الحالية لقياس مستويات المخدرات في الأنسجة البيولوجية حدت من قدرات التحليل المكاني، مما يجعل من الصعب على دقة تحديد تركيزات المخدرات المطلقة داخل مقصورات الأنسجة الصغيرة مثل تلك التي عثر عليها داخل نخرية حبيبية. وهنا يقدم بروتوكول الجمع بين الليزر التقاط ميكروديسيكشن (LCM) من مناطق أنسجة مرضية متميزة مع التقدير الكمي LC/MS. هذا الأسلوب يوفر الكمي المطلق للمخدرات داخل كاسيوم الحبيبي، المحيطة بالآفة الخلوية وأنسجة الرئة بعيدين، وعليه، يحدد بدقة ما إذا كان يجري تحقيق تركيزات جراثيم. بالإضافة إلى بحوث السل، قد الأسلوب العديد من التطبيقات المحتملة لحل مكانياً الكمي للمخدرات في الأنسجة المريضة.
القدرة على حل مكانياً وقياس مستويات المخدرات شرط حاسم لتحديد ما إذا كانت الأدوية المضادة للسل التوصل إلى الفئات السكانية الفرعية الجرثومية ضمن الآفات الرئوية في تعقيم تركيزات1. أهمية خاصة هو تحديد انتشار المخدرات في صلب نخرية الآفة (تسمى كاسيوم)، التي عادة ما تحتوي على أكبر عدد من العصيات وقد يكون موجوداً سيئة للمخدرات نظراً لعدم وجود الأوعية الدموية.
الأساليب التقليدية لتقييم انتشار الآفة، التي تنطوي على تجانس الآفات الرئوية قصت متبوعاً بالاستخلاص بالمذيبات وتحليل الطيف الكتلي (LC/MS) اللوني السائل، وهي بالغة الحساسية والانتقائي للمخدرات من الفائدة. ومع ذلك، توفر هذه الأساليب سوء إدارة المعلومات المكانية، تقتصر على حجم النسيج المتجانس الأصلي. النهج التصوير الجماعي القائم على قياس الطيف الكتلي، مثل الليزر ساعد مصفوفة الامتزاز التأين (استخدام)2،3، الامتزاز اليكتروسبراي التأين (ديسي)4 أو5الاستخراج السطحي المحسن السائل، 6 توفر قدرات التصوير جداً حل مكانياً، ولكن التقدير الكمي المباشر يمكن أن تكون صعبة جداً أو مستحيلاً بسبب تأثيرات قمع أيون غير متجانسة واختلاف كفاءات استخراج أكثر من الخلية مختلف أو أنواع الأنسجة7. بالإضافة إلى ذلك، النهج التصوير الأنسجة MS الأكثر مباشرة أصلاً أقل حساسية من LC/MS بسبب عدم الفصل الكروماتوغرافي للأنواع المحلية المتنافسة للتأين وكفاءة الاستخلاص بالمذيبات أقل من المخدرات من الأنسجة.
طبق بشكل روتيني لعزل وتوصيف مناطق أنسجة متميزة لدراسات البروتين8،9 ليزر التقاط ميكروديسيكشن (LCM) جنبا إلى جنب مع تحليل LC/MS واستخدمت مؤخرا لتقدير حجم المخدرات في مداوي 10من الأنسجة الحيوانية. نقدم هنا بروتوكولا أمثل تطبيق LCM جنبا إلى جنب مع تحليل LC/MS (LCM-LC/MS) التحديد الكمي للأدوية المضادة للسل داخل مقصورات الحبيبي متميزة. يتركز في عملية ميكروديسيكشن القبض على الليزر، ليزر الأشعة فوق البنفسجية من خلال الهدف المجهر على قسم الأنسجة، الذي يقطع ويعزل منطقة الأنسجة المطلوبة باتباع مسار المعرفة من قبل المستخدم. لمساعدة الجاذبية LCM (التقنية المستخدمة لهذا البحث)، يتم تحميل المقطع الأنسجة إلى شريحة غشاء بوليمر رقيقة (الحيوانات الأليفة أو القلم) والأنسجة يتم التقاطها في غطاء أنبوب جمع يقع أسفل الشريحة. وتستخرج من الأنسجة قصت المخدرات كمياً باستخدام نهج LC/MS قياسية. ويتحدد مقدار الأنسجة المطلوبة التي سيتم جمعها في نهاية المطاف من تركيز المتوقعة من المخدرات موجودة في الأنسجة وحساسية الطريقة LC/MS. لمعظم التحليلات المتعلقة بالمخدرات مداوي على المستويات العلاجية وتحليلها باستخدام الرباعي ثلاثي روتينية مطياف كتلة، 3 مليون ميكرون2 (3 مم2) من الأنسجة مساحة كافية.
يصف هذا البروتوكول مجموعة قوية من التنميط المكاني والكمي الكامل يقدمها LCM-LC/MS، توفير تركيزات المخدرات المطلقة في جميع مقصورات حبيبية السل. قد أيضا تطبيق هذه التقنية لتحديد المخدرات التركيزات في الأنسجة المريضة مختلفة العديد من توفير معلومات اكتشاف وتطوير العقاقير الحيوية.
أجريت جميع الدراسات الحيوانية وفقا للدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية "معاهد الصحة الوطنية" بموافقة من "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة نييد (المعاهد الوطنية للصحة)، بيثيسدا، ماريلاند
1-الحيوانات التجارب وجمع الأنسجة
يصف هذا القسم من البروتوكول إجراءات الحيوان وجمع العينات تحت ظروف السلامة الأحيائية المستوى 3 (BSL3). ووصف بروتوكولات مفصلة متفطره الأيروسول العدوى الداخلي والمخدرات الإدارة البروتوكولات في الأرانب كانت سابقا11،12.
2-الأنسجة تمزيقها
3-ميكروديسيكشن
4-استخراج وتحليل لكمس
5-أسلوب التحقق من الصحة
ويرد في الشكل 1لمحة عامة عن النهج LCM-LC/MS. بعد تعقيم الأنسجة تشعيع جاما، اتخاذ جميع الخطوات اللاحقة (من الأنسجة تمزيقها فصاعدا) خارج ظروف BSL3. ويبين الشكل 2 الآفة المقاطع خزعة قبل وبعد عزل الأنسجة بواسطة LCM. يمكن تحديد مجالات السل آفات نخرية وال...
مطلوب حلها مكانياً الكمي للمخدرات داخل الآفات السل الرئوي لتحديد ما إذا كان التعرض للمخدرات تصل إلى تركيزات تعقيم بكتيرية السكان المقيمين داخل المقصورات الآفة مختلفة. LCM-LC/MS الأسلوب الموصوفة هنا تمكن الكمي المطلق للأدوية المضادة للسل داخل جميع المقصورات الآفة، بما في ذلك كاسيوم الغنية ب?...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن نشكر أوبراين بول، مني مارزيل وايزابيلا فريدمان للتجارب على الحيوانات، Jacquie غونزاليس وينر دانييل من المعاهد الوطنية للصحة/نييد للحصول على تعليمات غاما تشعيع الأنسجة الأرنب قبل الليزر التقاط ميكروديسيكشن وساراثي جانسى للمخطوطات الأفكار والمشورة. هذا العمل كانت مدعومة بتمويل من مشروع القانون، ومنح "وميليندا غيتس" (OPP1174780) والأجهزة المشتركة في المعاهد الوطنية للصحة 1S10OD018072. ونحن نشكر ايليسيو ألف يوجينين لتوفير الوصول إلى المجهر 6500 أمد إيكا وتبادل الخبرة والمشورة. شراء، والدعم المستمر، ومولت 6500 أمد منح "المعهد الوطني للصحة العقلية"، MH096625، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية، NS105584، فري التمويل (إلى E.A.E) ومساهمات GSK (إلى E.A.E).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
New Zealand White rabbits | Covance | N/A | |
HN878 Mycobacterium tuberculosis | BEI Resources | NR-13647 | |
Ketathesia (Ketamine) 100 mg/mL C3N | Henry Schein Animal Health | 56344 | |
Anased (Xylazine) 100 mg/mL | Henry Schein Animal Health | 33198 | |
Euthasol (pentobarbital sodium and phenytoin sodium) Solution | Virbac | 710101 | |
Acetonitrile (LC-MS grade) | Fisher | A955-212 | |
Methanol (LC-MS grade) | Fisher | A456-212 | |
Formic Acid (LC-MS grade) | Fisher | A117-50 | |
Water (LC-MS grade) | Fisher | W6212 | |
0.2 mL flat-cap PCR tubes | Corning | 07-200-392 | |
Steel frames, PET-membrane | Leica | 11505151 | |
Premium Frosted Microscope Slides | Fisher | 12-544-2 | |
96 Deep well plate 2.0ML PP RB | Fisher | NC0363259 | |
Zorbax SB-C8 column (4.6 by 50 mm; particle size, 3.5 μm) | Agilent | 820631-001D | |
"Zipper” Seal Sample Bags | Fisher | 01-816-1B | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
CM1850 cryostat | Leica | Discontinued | Leica CM1860 is the current model |
Laser Microdissection System 6500 | Leica | Discontinued | Leica LMD 6 is the current model |
Agilent 1260 Infinity II HPLC | Agilent | ||
API 4000 QTRAP Mass Spectrometer | Sciex |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved