Akış sitometrisinde kompanzasyon kontrolleri olarak kullanılmak üzere porfirin modifiye edilmiş boncuklar

Özet

Protokol, akış sitometrisi için porfirin bazlı kompanzasyon boncuklarının, amin fonksiyonelleştirilmiş polistiren boncukların porfirin TCPP ve amid kuplajlı reaktif EDC ile reaksiyonu ile nasıl hazırlandığını açıklar. Partikül yan ürünlerini azaltmak için bir filtreleme prosedürü kullanılır.

Özet

Akış sitometrisi, floresan ölçümlerine dayanarak çeşitli hücre popülasyonlarını hızla karakterize edebilir ve ölçebilir. Hücreler ilk önce bir veya daha fazla floresan reaktifi ile boyanır, her biri hücre yüzeyi antijen ekspresyonu gibi fenotipik özelliklerine göre hücrelere seçici olarak bağlanan farklı bir floresan molekülü (florofor) ile işlevselleştirilir. Hücrelere bağlı her reaktiften floresan yoğunluğu, belirli bir dalga boyu aralığını tespit eden kanallar kullanılarak akış sitometresinde ölçülebilir. Birden fazla florofor kullanıldığında, bireysel floroforlardan gelen ışık genellikle istenmeyen algılama kanallarına dökülür ve bu da kompanzasyon adı verilen bir işlemde floresan yoğunluğu verilerinde bir düzeltme gerektirir.

Kompanzasyon kontrol parçacıkları, tipik olarak tek bir florofora bağlı polimer boncuklar, bir hücre etiketleme deneyinde kullanılan her florofor için gereklidir. Akış sitometresinden gelen kompanzasyon parçacıklarından elde edilen veriler, floresan yoğunluğu ölçümlerine bir düzeltme uygulamak için kullanılır. Bu protokol, floresan reaktif mezo-tetra (4-karboksifenil) porfin (TCPP) ile kovalent olarak işlevselleştirilmiş polistiren kompanzasyon boncuklarının hazırlanması ve saflaştırılmasını ve bunların akış sitometri kompanzasyonunda uygulanmasını açıklamaktadır. Bu çalışmada, amin fonksiyonelleştirilmiş polistiren boncuklar, pH 6'da ve oda sıcaklığında 16 saat boyunca ajitasyon ile TCPP ve amid kuplajlı reaktif EDC (N-(3-dimetilaminopropil)-N′-etilkarbodiimid hidroklorür) ile muamele edilmiştir. TCPP boncukları santrifüjleme ile izole edildi ve depolama için bir pH 7 tamponunda yeniden askıya alındı. TCPP ile ilişkili partiküller bir yan ürün olarak gözlendi. Bu partiküllerin sayısı, isteğe bağlı bir filtreleme protokolü kullanılarak azaltılabilir. Elde edilen TCPP boncukları, çoklu floroforlarla etiketlenmiş insan balgam hücreleri ile yapılan deneylerde telafi için bir akış sitometresinde başarıyla kullanıldı. TCPP boncukları, 300 gün boyunca buzdolabında saklandıktan sonra stabil olduğunu kanıtladı.

Giriş

Porfirinler, floresan ve tümör hedefleme özellikleri nedeniyle biyomedikal alanda uzun yıllardır ilgi görmektedir ^1,2,3. Fotodinamik terapi (PDT) ve sonodinamik terapi (SDT) gibi terapötik uygulamalar, bir kanser hastasına sistematik olarak porfirin uygulanmasını, ilacın tümörde birikmesini ve tümörün belirli bir dalga boyundaki veya ultrasonun lazer ışığına lokalize maruz kalmasını gerektirir. Lazer ışığına veya ultrasona maruz kalmak, porfirin tarafından reaktif oksijen türlerinin üretilmesine ve ardından hücre ölümüne yol açar ^4,5.

Protokol

Tüm prosedürler uygun kişisel koruyucu ekipman kullanılarak yapılmalıdır.

1. TCPP stok çözeltisinin hazırlanması, 1.0 mg / mL

NOT: Bu aylık olarak hazırlanabilir.

1. Analitik terazi, spatula ve tartım kağıdı kullanılarak 49,0-50,9 mg TCPP ağırlığındadır. Ağırlığı miligramın 1 / 10'una yuvarlayın. Ölçülen TCPP miktarını ışıktan korumalı olarak bir kenara koyun.
   NOT: Ağırlık okuması kararsızsa statik bir tabanca kullanın.
2. Adım 1.1'de tartılan TCPP miktarına bağlı olarak Tablo 1'den gerekli arıtılmış su ve izopropanol (IPA) miktarlarını belirleyin. Arıtılmış suyu....

Tartışmalar

Porfirinlerin kanser tanı ve terapötiklerinde birçok uygulamasına rağmen², primer insan dokularında kanserli ve kanserli olmayan hücre popülasyonlarının tanımlanmasında akış sitometrik reaktifi olarak potansiyel kullanımları hakkında sınırlı literatür vardır^24,25,26. İnsan balgamının akış sitometrik analizi üzerine yaptığımız^{araştırma 24,27}

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Amber plastic vials, 2 mL, U- bottom, polypropylene	Research Products International	ZC1028-500
Amine-funtionalized polystyrene divinylbenzene crosslinked (PS/DVB) beads, 10.6 μm diameter, 2.5% w/v aqueous suspension, 3.82 x 107 beads/mL, 7.11 x 1011 amine groups/ bead	Spherotech	APX-100-10	Diameter spec. 8.0-12.9 um, suspension 2.5% w/v 3.82 x 107 beads/mL, 7.11 x 1011 amine groups/ bead
Conical tubes, 50 mL, Falcon	Fisher Scientific	14-432-22
Centrifuge			with appropriate rotor
Disposable polystyrene bottle with cap, 150 mL	Fisher Scientific	09-761-140
EDC (N- (3- dimethylaminopropyl)- N'- ethylcarbodiimide hydrochloride), ≥98%	Sigma	03450-1G	CAS No:  25952-53-8
FlowJo Single Cell Analysis Software (v10.6.1)	BD
Glass coverslips, 22 x 22 mm	Fisher Scientific	12-540-BP
Glass fiber syringe filters (Finneran, 5 µm, 13 mm diameter)	Thomas Scientific	1190M60
Glass microscope slides, 275 x 75 x 1 mm	Fisher Scientific	12-550-143
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS)	Fisher Scientific	14-175-095
Isopropanol, ACS grade	Fisher Scientific	AC423830010
Mechanical pipette, 1 channel, 100-1000 uL with tips	Eppendorf	3123000918
MES (22- (N- mopholino)- N'- ethanesulfonic acid, hemisodium salt	Sigma	M0164	CAS No:  117961-21-4
Navios EX flow cytometer	Beckman Coulter
Olympus BX-40 microscope with DP73 camera and 40X objective with cellSens software	Olympus		or similar
Pasteur pipettes, glass, 5.75"	Fisher Scientific	13-678-6B
pH meter (UB 10 Ultra Basic)	Denver Instruments
Pipette controller (Drummond)	Pipete.com	DP101
Plastic Syringe, 5 mL	Fisher Scientific	14955452
Polystyrene Particles (non-functionalized), SPHERO,  2.5% w/v, 8.0-12.9 µm	Spherotech	PP-100-10
Polypropylene tubes, 15mL, conical	Fisher Scientific	14-959-53A
Polystyrene tubes, round bottom	Fisher Scientific	14-959-2A
Rainbow Beads (Spherotech URCP-50-2K)	Fisher Scientific	NC9207381
Serological pipettes, disposable - 10 mL	Fisher Scientific	07-200-574
Serological pipettes, disposable - 25 mL	Fisher Scientific	07-200-576
Sodium bicarbonate (NaHCO3)	Sigma	S6014	CAS No:  144-55-8
TCPP (meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphine)  Frontier Scientific	Fisher Scientific	50-393-68	CAS No:  14609-54-2
Tecan Spark Plate Reader (or similar)	Tecan Life Sciences
Tube revolver/rotator	Thermo Fisher	88881001
Vortex mixer	Fisher Scientific	2215365