Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Терапевтические соединения часто впервые рассмотрен в пробирке с жизнеспособностью анализов. Слепые количество клеток по человека-наблюдателя может быть очень чувствительны к небольшим изменениям количества клеток, но не оценить функцию. Компьютеризированная жизнеспособности анализы, как описано здесь, может оценить как структуру и функцию на объективной основе.
Руководство количества клеток на микроскоп являются чувствительными средством оценки жизнеспособности клеток, но требуют больших затрат времени и, следовательно, дорогой. Компьютеризированная жизнеспособности анализы стоят дорого с точки зрения оборудования, но может быть быстрее и объективнее, чем рассчитывает ручных клеток. В настоящем докладе описывается использование трех таких жизнеспособности анализов. Два из этих анализов инфракрасные и один люминесцентный. Оба инфракрасных анализы полагаться на 16 бит Odyssey Imager. Один инфракрасный анализ использует DRAQ5 пятно для ядер в сочетании с Sapphire пятно для цитозоле и визуализируется в 700 нм канала. Другой инфракрасный анализ, В-Cell Западная, использует антитела против белков цитоскелета (α-тубулина или микротрубочек связаны белка 2) и помечает их в 800 нм канала. Третий жизнеспособность анализ является широко используемым люминесцентные тест для АТФ, но мы используем четверть рекомендованной объема, чтобы сэкономить на стоимости. Эти измерения всех линейных и коррелирует с количеством сеLLS покрытием, но различаются по чувствительности. Все три анализы обойти много времени микроскопии и попробовать весь колодец, тем самым снижая ошибки выборки. Наконец, все анализы легко может быть завершена в течение одного дня в конце эксперимента, что большее количество экспериментов, чтобы быть произведены в короткие сроки. Однако все они опираются на предположение, что число клеток остаются пропорционально уровень сигнала после лечения, в предположении, что иногда не встречал, особенно для сотовой АТФ. Кроме того, если клетки увеличиваются или уменьшаются в размерах после лечения, это может повлиять на уровень сигнала, не влияя количества клеток. Мы пришли к выводу, что все жизнеспособности анализы, в том числе ручных подсчетов, страдают от ряда оговорок, но что компьютеризированные жизнеспособности анализы хорошо стоят первоначальные инвестиции. Используя все три анализы вместе дает полное представление о клеточной структуры и функции.
Наиболее распространенным жизнеспособность анализа в области биологических наук включает количество клеток. Об этом свидетельствует анализ лучших (самых последних) 200 публикаций, появившихся в PubMed с любым из ключевых слов "в пробирке" или "культура" на 4/29/2013 и 4/30/2013. Из этих публикаций, 23,5% использовали кол клеток анализы, в том числе ручных подсчетов количества клеток, автоматизированная количество клеток рассчитывает с ПО для обработки изображений, и трипанового синего. Live / Dead анализ использовали в размере 1% от этих публикаций. Число публикаций с использованием МТТ (3 - (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромид) Анализ метаболического жизнеспособности составил 11%. Этот обзор литературы показывает также, что число публикаций с использованием анализов, таких как МТТ в сочетании с подсчета клеток анализов было только 3,5%. Несмотря тенденция использовать один жизнеспособность анализа само по себе, оценки клеточной функции в сочетании с числа клеток кажется самый лучший выбор для оценки клеточного Integrity. Количество клеток сами по себе не являются достаточными, поскольку остальные клетки не могут быть функциональными или здоровыми, даже если они присутствуют в скважине 1,2. С другой стороны, функциональные меры, такие как АТФ может увеличиваться или уменьшаться в отсутствие параллельных изменений в количестве клеток. Разобщение метаболических показаний от числа клеток показывает, что АТФ и MTT анализы никогда не должны использоваться в качестве единственного жизнеспособности анализа. В настоящем докладе, три жизнеспособности анализы, что опрос как клеточные структуры и функции обмена веществ описаны, более полное представление о сотовой целостности, чем любой одном анализе сам по себе может позволить.
Двое из наших анализов требуют тепловизорный который измеряет флуоресценцию в нм каналов 700 и 800. Шум является низким в инфракрасном диапазоне, что приводит к более высоким коэффициентом 3 сигнал-шум. Одиссея тепловизор, который мы используем имеет 4,5 журнала динамический диапазон и битовую глубину от 16 translatinг до 2 16 или 65536 оттенков ИК-порт. Это можно сравнить с 8-битного цвета изображений, которые только получают 2 8 или 256 оттенков цвета для каждой длины волны. Таким образом, 16-битный изображений имеет более высокое разрешение. Следует отметить, что исходные инфракрасных изображений, часто псевдоцветной зеленый (800 нм) и красный (700 нм) в опубликованных отчетах для представления. Odyssey тепловизоры обычно используются как для вестерн-блоттинга и В-клеточной вестернов 4-7. В Cell вестерны на формальдегида фиксированной клеток использовать первичных антител против любого интересующего белка и маркировать их, в свою очередь с помощью инфракрасных флуоресцентных вторичными антителами. Этот метод известен быть особенно полезно для фосфорилирования конечными точками 6. В нашем В-клеточной вестернах, мы пятно фиксированных клеток для белков цитоскелета α-тубулина или нейронов микротрубочек связанных белков 2 (MAP2) в 800 нм канала. Эти белки являются достаточно обильные, получая высокие отношения сигнал-шум. Мы также окрасить наши тарелки в 700нм канал для ядер с DRAQ5 пятно и для цитоплазмы с Sapphire пятно. Оба белков цитоскелета и DRAQ5 + Sapphire пятна, таким образом, отражают клеточные структуры.
Третий жизнеспособность анализе измеряют функцию обмена веществ и называется "Сотовый Титр Glo.« В этом люциферазы основе анализа, значения люминесценции находятся в прямой пропорции к уровня АТФ. ATP анализы обычно используются для количественной оценки жизнеспособных клеток 8-12. Тем не менее, в том числе слово "титр" во имя анализа является чем-то неправильным, потому что выход АТФ на клетку можете изменить в зависимости от токсина лечения и, следовательно, не всегда пропорционально клеток номер 8. Уровни АТФ также может зависеть от циркадных ритмов 13 и клеточного деления 14 и дифференцировки клеток 15. Тем не менее, анализ ATP, показанный здесь, прост в исполнении и полезно, потому что АТФ является надежной мерой метаболическойЖизнеспособность 16-21, если не сотового телефона по себе. Использование этого теста в дополнение к ИК в ячейке вестерны поэтому дает более полную картину клеточной целостности, чем только какой-либо одной анализа.
Схема протоколов проиллюстрировано на Рисунке 1.
1. Сотовый Покрытие
Пластина клеток в 96-луночных планшетах при различных плотностях гальванических (рис. 2). Для проверки линейности на N2A клеточной линии нейробластомы, плиты 2.5K, 5к, 10к, и 15k клеток на лунку в 3 или 6 скважин / группы. Для проверки линейности в крысиных первичных корковых нейронов, листовым 25k, 50k, 100k, и 200k клеток на лунку в 3 или 6 скважин / группы. Если клеточные линии или первичные элементы интересных выглядят здоровыми при различных плотностях покрытия, плиты на и вокруг оптимальной плотности клеток для этого типа клеток.
Примечание: В настоящем исследовании, N2A клетки высевают в 100 мкл СМИ и первичных корковых нейронов в 200 мкл среды на пластинах, которые предназначены для нижней испарения. Для получения подробной информации об обработке клеток, СМИ, сывороток, антибиотиков, и токсинного лечения см. Unnithan соавт. для N2A челLs 8 и Posimo др.. для первичных культур коры 22.
2. Люминесцентные АТФ Анализ
3. Infrareг Анализы
Скорость-ограничивающим фактором в этих экспериментах инфракрасный окрашивание, как анализ АТФ является относительно коротким по продолжительности. Для инфракрасных анализов, мы ожидаем, что восемь 96-луночные планшеты могут быть окрашены и сканируется в течение одного дня по ошелом?...
Мы обнаружили, что уровень сигнала во всех трех анализов жизнеспособности является линейной и коррелирует с плотностью нанесения покрытия. Тем не менее, не все анализы одинаково чувствительны к 2 раза или в 1,5 раза изменений плотности покрытия. Для n2a клеток, инфракрасные анализы менее ?...
Ни один из авторов не имеют никаких конфликтов раскрывать.
Мы признаем Juliann Жомотт за идею экономии на объемах реагентов в анализе АТФ. Мы глубоко признательны за превосходным административной поддержки Марии Карузо, Деб Вилсона, и Джеки Фаррер и к Mylan Школа фармации для оказания финансовой поддержки для этих исследований. Мы также выражаем благодарность к Hunkele страшных заболеваний Foundation и Паркинсона и двигательных расстройств Фонд за их финансовую поддержку из первичных нейронов исследований.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cell Titer Glo | Promega | G7572 | Buy in 100 ml quantities and aliquot, instead of purchasing the more expensive 10 ml quantity. Reconstituted, unused reagents can be refrozen at -20 °C for at least 21 weeks |
18% Formalin | Thermo-Shandon | 9990244 | Buying this fixative avoids the weighing out of formaldehyde powders and boiling of the solution; exposure to vapors is thereby minimized |
Sucrose | Sigma-Aldrich | S0389 | It is not essential to add this to formaldehyde solutions but it improves the appearance of the fixed cells |
Odyssey Block | LI-COR | 927-40003 | This fish serum can be bought in bulk and frozen at -20 °C for long term use |
Triton-X 100 | Sigma-Aldrich | 21568 | We store a stock solution of 10% Triton-X 100 in sterile water at 4 °C |
Sodium Phosphate Monobasic | Fisher | S468 | One can also buy PBS tablets or 10x PBS solutions, but they are more expensive |
Sodium Phosphate Dibasic | Fisher | S373 | See above |
Sodium Azide (250x) | Ricca Chemical Company | 7144.8-16 | Do not buy the powder because sodium azide is very toxic. We store all our used antibodies in 1x sodium azide at 4 °C until they become contaminated with debris |
Mouse anti-α-tubulin | Sigma-Aldrich | T5168 | This antibody is expensive but can be greatly diluted and is highly specific |
Mouse anti-MAP2 | Sigma-Aldrich | M9942 | This antibody is expensive but is highly specific (a prerequisite for In-Cell Westerns) |
800 nm Goat anti-mouse IgG | LI-COR | 926-32210 | Other companies also sell infrared secondary antibodies. Be sure to purchase the highly cross-adsorbed antibodies and note that concentrations of IgGs may vary with the source |
DRAQ5 | Biostatus | DR50200 | This compound used to be sold by LI-COR at 1 mM |
Sapphire | LI-COR | 928-40022 | |
Luminometer | PerkinElmer | VICTOR3 1420 multilabel counter | |
Odyssey Imager | LI-COR | 9201-01 | |
Shaker/Mixer | Research Products International | 248555 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены