Name: highly multiplexed, super-resolution imaging of t cells using madstorm
Uploaded: 2017-06-24T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Highly Multiplexed, Super-resolution Imaging of T Cells Using madSTORM at JoVE.com

STORM mikroskopuna erişim için Xufeng Wu&#39;ya teşekkür ediyoruz. Bu araştırma, Ulusal Kanser Enstitüsü (NCI) Kanser Araştırmaları Merkezi ve Ulusal Kalp Akciğer ve Kan Enstitüsü (NHLBI )&#39;nin İntramural Araştırma Programı tarafından desteklenmiştir.

Dikkat: Kullanmadan önce lütfen ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formlarına (MSDS) başvurun. Bu protokolde kullanılan kimyasallardan birçoğu zehirli ve kanserojen. Mühendislik kontrollerinin (davlumbaz, torpido gözlüğü) ve kişisel koruyucu ekipmanların (koruyucu gözlükler, eldivenler, laboratuar önlükleri, tam pantolonlar, kapalı ayakkabı) kullanılmasını içeren protokolü uygularken lütfen tüm uygun güvenlik kurallarını kullanın. 1. Aktive T Hücrelerinin Çokl...

<ol>
	<li>Betzig, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+intracellular+fluorescent+proteins+at+nanometer+resolution.">Imaging intracellular fluorescent proteins at nanometer resolution.</a> Science. 313 (5793), 1642-1645 (2006).</li><li>Hess, S. T., Girirajan, T. P., Mason, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high+resolution+imaging+by+fluorescence+photoactivation+localization+microscopy.">Ultra-high resolution imaging by fluorescence photoactivation localization microscopy.</a> Biophys J. 91 (11), 4258-4272 (2006).</li><li>Rust, M. J., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-diffraction-limit+imaging+by+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+(STORM).">Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (STORM).</a> Nat Methods. 3 (10), 793-795 (2006).</li><li>van de Linde, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+stochastic+optical+reconstruction+microscopy+with+standard+fluorescent+probes.">Direct stochastic optical reconstruction microscopy with standard fluorescent probes.</a> Nat Protoc. 6 (7), 991-1009 (2011).</li><li>Mortensen, K. I., Churchman, L. S., Spudich, J. A., Flyvbjerg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+localization+analysis+for+single-molecule+tracking+and+super-resolution+microscopy.">Optimized localization analysis for single-molecule tracking and super-resolution microscopy.</a> Nat Methods. 7 (5), 377-381 (2010).</li><li>Thompson, R. E., Larson, D. R., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+nanometer+localization+analysis+for+individual+fluorescent+probes.">Precise nanometer localization analysis for individual fluorescent probes.</a> Biophys J. 82 (5), 2775-2783 (2002).</li><li>Rieger, B., Stallinga, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lateral+and+axial+localization+uncertainty+in+super-resolution+light+microscopy.">The lateral and axial localization uncertainty in super-resolution light microscopy.</a> Chemphyschem. 15 (4), 664-670 (2014).</li><li>Pertsinidis, A., Zhang, Y., Chu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subnanometre+single-molecule+localization,+registration+and+distance+measurements.">Subnanometre single-molecule localization, registration and distance measurements.</a> Nature. 466 (7306), 647-651 (2010).</li><li>Bates, M., Jones, S. A., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochastic+optical+reconstruction+microscopy+(STORM):+a+method+for+superresolution+fluorescence+imaging.">Stochastic optical reconstruction microscopy (STORM): a method for superresolution fluorescence imaging.</a> Cold Spring Harb Protoc. (6), 498-520 (2013).</li><li>Yi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=madSTORM:+a+superresolution+technique+for+large-scale+multiplexing+at+single-molecule+accuracy.">madSTORM: a superresolution technique for large-scale multiplexing at single-molecule accuracy.</a> Mol Biol Cell. 27 (22), 3591-3600 (2016).</li><li>Bates, M., Huang, B., Dempsey, G. T., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicolor+super-resolution+imaging+with+photo-switchable+fluorescent+probes.">Multicolor super-resolution imaging with photo-switchable fluorescent probes.</a> Science. 317 (5845), 1749-1753 (2007).</li><li>Dempsey, G. T., Vaughan, J. C., Chen, K. H., Bates, M., Zhuang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+fluorophores+for+optimal+performance+in+localization-based+super-resolution+imaging.">Evaluation of fluorophores for optimal performance in localization-based super-resolution imaging.</a> Nat Methods. 8 (12), 1027-1036 (2011).</li><li>Erdelyi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correcting+chromatic+offset+in+multicolor+super-resolution+localization+microscopy.">Correcting chromatic offset in multicolor super-resolution localization microscopy.</a> Opt Express. 21 (9), 10978-10988 (2013).</li><li>Gerdes, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+multiplexed+single-cell+analysis+of+formalin-fixed,+paraffin-embedded+cancer+tissue.">Highly multiplexed single-cell analysis of formalin-fixed, paraffin-embedded cancer tissue.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (29), 11982-11987 (2013).</li><li>Jungmann, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+3D+cellular+super-resolution+imaging+with+DNA-PAINT+and+Exchange-PAINT.">Multiplexed 3D cellular super-resolution imaging with DNA-PAINT and Exchange-PAINT.</a> Nat Methods. 11 (3), 313-318 (2014).</li><li>Nanguneri, S., Flottmann, B., Horstmann, H., Heilemann, M., Kuner, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+tomographic+super-resolution+fluorescence+imaging+of+serially+sectioned+thick+samples.">Three-dimensional tomographic super-resolution fluorescence imaging of serially sectioned thick samples.</a> PLoS One. 7 (5), e38098 (2012).</li><li>Schubert, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analyzing+proteome+topology+and+function+by+automated+multidimensional+fluorescence+microscopy.">Analyzing proteome topology and function by automated multidimensional fluorescence microscopy.</a> Nat Biotechnol. 24 (10), 1270-1278 (2006).</li><li>Tam, J., Cordier, G. A., Borbely, J. S., Sandoval Alvarez, A., Lakadamyali, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-talk-free+multi-color+STORM+imaging+using+a+single+fluorophore.">Cross-talk-free multi-color STORM imaging using a single fluorophore.</a> PLoS One. 9 (7), e101772 (2014).</li><li>Valley, C. C., Liu, S., Lidke, D. S., Lidke, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+superresolution+imaging+of+multiple+targets+using+a+single+fluorophore.">Sequential superresolution imaging of multiple targets using a single fluorophore.</a> PLoS One. 10 (4), e0123941 (2015).</li><li>Hoebe, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+light-exposure+microscopy+reduces+photobleaching+and+phototoxicity+in+fluorescence+live-cell+imaging.">Controlled light-exposure microscopy reduces photobleaching and phototoxicity in fluorescence live-cell imaging.</a> Nat Biotechnol. 25 (2), 249-253 (2007).</li><li>Kiuchi, T., Higuchi, M., Takamura, A., Maruoka, M., Watanabe, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multitarget+super-resolution+microscopy+with+high-density+labeling+by+exchangeable+probes.">Multitarget super-resolution microscopy with high-density labeling by exchangeable probes.</a> Nat Methods. 12 (8), 743-746 (2015).</li><li>Campi, G., Varma, R., Dustin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actin+and+agonist+MHC-peptide+complex-dependent+T+cell+receptor+microclusters+as+scaffolds+for+signaling.">Actin and agonist MHC-peptide complex-dependent T cell receptor microclusters as scaffolds for signaling.</a> J Exp Med. 202 (8), 1031-1036 (2005).</li><li>Sarkar, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wide-field+in+vivo+background+free+imaging+by+selective+magnetic+modulation+of+nanodiamond+fluorescence.">Wide-field in vivo background free imaging by selective magnetic modulation of nanodiamond fluorescence.</a> Biomed Opt Express. 5 (4), 1190-1202 (2014).</li></ol>

MadSTORM&#39;daki sıralı çoğullama, sürüklenme düzeltme ve hizalama prosedürleri, hücrelerdeki heterojen yapıların hassas, çok yönlü görselleştirilmesini sağlar. 10 Buna ek olarak, madSTORM, çok uzak olmayan kırmızı renklerin 9 , 12 renk sapması ve alt optimal fotoğraflar / ışık emisyon özellikleri gibi çok renkli STORM&#39;un sınırlamalarını önler. Seyreltme adımı, ardışık olarak bağlanan antikorlar...

Işık mikroskopisinin (~ 200 nm) kırınım sınırını aşmak için çeşitli süper-çözünürlüklü mikroskopi teknikleri geliştirilmiştir. Bunların arasında, foto-aktivasyon lokalizasyonu mikroskopisi (PALM) ve stokastik optik rekonstrüksiyon mikroskopisi (STORM) içeren tek molekül lokalizasyon mikroskopisi (SMLM) adı verilen bir teknik kategorisi bulunmaktadır. SMLM teknikleri, (floresan) ve kapalı (karanlık / foto-anahtarlamalı) durumlar arasında değiştirilebilen, floresanın tekli moleküller 1 , 2 , 3&#39;den sıralı lokalizasyona olanak tanıyan flüorofor kullanımını paylaşır. Ticari olarak mevcut boyalar ve mikroskoplar ile uyumluluğu nedeniyle doğrudan STORM (dSTORM) yaygın bir şekilde benimsenen SMLM tekniği haline gelmiştir. DSTORM, bir kırınım merkezinin hesaplanmasında belirsizlik olarak tanımlanan ~ 10 nm lokalizasyon hassasiyetini rutin olarak gerçekleştirebilirIyon sınırlı nokta yayılım fonksiyonu (PSF). Bununla birlikte, lokalizasyon algoritmaları 5 , 6 , 7 kullanılarak yüksek hassasiyet tahmini yapılmasına rağmen, tek moleküllerin gerçek konumunun doğru olarak belirlenmesi bir takım hususlarla engellenmiştir. Birincisi, görüntü yakalama işlemi sırasında mikroskop kademesinin mekanik hareketi, lokalizasyon hassasiyetinde belirgin belirsizlik katmaktadır. SMLM görüntüleri binlerce zaman aşımı karesinden elde edildiğinde, mikroskop kademesinin nano ölçekli hareketi, son süper-çözünürlüklü görüntünün 8 hassasiyetini önemli ölçüde tehlikeye atabilir. Görüntü yakalama işlemi sırasında sahne hareketini telafi etmek için sahne kayması yaygın olarak, kendiliğinden yerleşimlerin resmin kendisinden regresyon temelli uydurulması (çapraz korelasyon) veya referans işaretlerinden sıralı lokalizasyonlar (referans düzeltme 1 , 9 ) ile tahmin edilir. ancak buradanBu yöntemler, her görüntü yığıtı için birden fazla parametrenin optimizasyonunu gerektirir ve mekanik titreşim gibi kısa zaman ölçeklerinde sahne hareketlerini hesaba katamaz. SMLM&#39;de, altın nano parçacıkları ve çok renkli flüoresan boncuklar referans işaretleyiciler olarak kullanılıyor ancak foto-kararlı değiller ve sürüklenme düzeltildikten sonra kullanılan azot boşluğu-merkez flüoresan nano-elmas (FND) değerlerinden çok daha düşük hassasiyetle sonuçlanıyorlar MadSTORM 10&#39;da . Kırılma sınırına ek olarak, ışık mikroskopisi spektral sınırlarla daha da sınırlandırılmıştır. Birden fazla hedefin eşzamanlı olarak görselleştirilmesi, örtüşmeyen spektral profilleri olan flüoresan sondaları gerektirir ve genellikle 6 renk ve SMLM&#39;den flüoresan esaslı ışık mikroskopisi 4 , 11 , 12&#39;ye kısıtlanır. Ayrıca, lineer olmayan renk sapmaları, çok renkli görüntülerin hizalamasına neden olur, wÇok renkli referans işaretleri 8 , 13 kullanarak geniş hizalama prosedürleri gerektirir. Bu sınırların üstesinden gelmek için, daha önceki çalışmalar, ardışık olarak bağlı fluoroforların 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19&#39;un tekrarlayan fotoblokajı veya kimyasal söndürme kullanılarak çoklu hedefleri görüntülemiştir. Bu yöntemler mikroskopik spektrum sınırlarını aşabilmesine karşın floresans ağartma işlemi toksik bir süreçtir20 ve uzun süren ağartma veya söndürme, çapraz bağ kaybı gibi istenmeyen yan etkilere neden olabilir. Ayrıca, flüoresan probların birikimi, numunedeki bağlanma alanlarının sterik olarak bloke edilmesine ve epitopların geniş çaplı çoğullama ve sağlam hedeflemesine engel olabilir. Bu tür sterik parazitlerden kaçınmak için, son zamanlardaTitizlikle serbestçe yayılmakta olan protein parçalarının stokastik değişimi kullanılarak çoğullama elde edilmiştir 21 . Bu yöntem, hücresel yapıların yoğun şekilde etiketlenmesine izin verirken, peptid parçalarını izole etmek için kapsamlı biyokimyasal hazırlık gerektirir, tek molekül konumlarını bulamaz ve piyasada bulunan problar kullanılarak büyük ölçekli çoğullamayı kolayca kolaylaştırmaz. Çoğaltılmış, antikor boyutuna sınırlı dSTORM (madSTORM) görüntüleme için floresan antikorların sıralı bağlanmasını ve elüsyonunu anlatan ayrıntılı bir video protokolünü sunmak ve hassas sürüklenme düzeltmesi ve hizalama yapmak için flüoresan nano-elmas kullanımı kullanmaktayız.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="598">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">8 well coverslip chamber</td>
			<td style="width:117px;">Lab-tek</td>
			<td style="width:124px;">155409</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.1% Poly-L-Lysine solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NV-100nm Fluorescent Nano-diamond</td>
			<td>Adamas</td>
			<td>Red FND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">anti-CD3&#949; antibody</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>555329</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bovine serum albumin, Fraction V</td>
			<td>KSE Scientific</td>
			<td>98-100P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triton-X</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10% Paraformaldehyde</td>
			<td>EMS</td>
			<td>15712</td>
			<td>Carcinogen</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gelatin from fresh water fish skin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Alexa 647 antibody labeling kit</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A20186</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Magnesium Chloride hexahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>138924</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PIPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P6757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tween-20</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP337-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-Mercaptoethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M7154</td>
			<td>Highly toxic, air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cysteamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>30070</td>
			<td>Highly toxic&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cyclooctatetraene 98%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>138924</td>
			<td>Highly toxic, air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10x PBS</td>
			<td>KD Medical</td>
			<td>RGF-3210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10x TBS</td>
			<td>KD Medical</td>
			<td>RGF-3385</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

highly multiplexed, super-resolution imaging of t cells using madstorm

Tek molekül lokalizasyonu mikroskopisini kullanarak heterojen hücresel yapıların görüntülenmesi yetersiz lokalizasyon hassasiyeti ve çoklama yeteneği tarafından engellenmiştir. Flüoresan nano elmas referans işaretleyiciler kullanarak, tek moleküllü lokalizasyon mikroskobunda yüksek hassasiyet elde etmek için gereken sürüklenme düzeltme ve hizalama prosedürlerini açıkladık. Ayrıca, floresan antikorlarının ardışık bağlanması ve elüsyonu kullanılarak aynı hücrede birden fazla molekülün hedeflendiği yeni bir çoklama stratejisi madSTORM açıklanmaktadır. MadSTORM, T hücresi reseptör mikroklusteru adı verilen, membrana bağlı, çoklu proteinli yapıdaki farklı bileşenlerin yerlerini görselleştirmek için aktive edilmiş bir T hücresi üzerinde gösterilmiştir. Buna ek olarak, çoklu protein yapılarının görselleştirilmesi için genel bir araç olarak madSTORM&#39;un uygulanması tartışılacaktır.

Sıralı elüsyon ve boyama yöntemi, aktive edilmiş bir Jurkat T hücresindeki mikro kümelerin ve diğer yapıların çoğaltılan madSTORM görüntüsünü üretmek için kullanılmıştır ( Şekil 1 , şekil hizalamalarını kontrol edin). Her sahte renkli görüntü, adım 1.1.1 ila 1.3.13&#39;te elde edilen madSTORM görüntüsünün bir turunu temsil eder. Daha önce açıklandığı gibi 10 , çoklu hedefler arasındaki çap...

Watch this Scientific Journal Video about Highly Multiplexed, Super-resolution Imaging of T Cells Using madSTORM at JoVE.com

Highly Multiplexed, Super-resolution Imaging of T Cells Using madSTORM

Floro etiketli antikorların ardışık bağlanması ve elüsyonunu kullanarak heterojen nano yapılardaki çoklu molekülleri tek molekül doğruluğu ile görüntüleme yöntemi gösteriyoruz.

Madstorm kullanarak T hücrelerinin çok yönlü, süper çözünürlüklü görüntüsü

Imaging heterogeneous cellular structures using single molecule localization microscopy has been hindered by inadequate localization precision and ...

The overall goal of this imaging protocol is to visualize multiple proteins in an activated T cell, using single molecule localisation microscopy. This method can help answer key questions in the T cell activation field such as, the single molecule distribution of TC or microcluster components. The main advantage of this technique is that, it allows greater multiplexing than achieved by current supervised solution microscopy methods.To begin, directly conjugate antibodies with Alexa 647 dye, using the Alexa 647 antibody labeling kit, following the labeling protocol provided by the manufacturer. Centrifuge the labeled antibodies for five minutes at 20, 800 times G.Following centrifugation, collect the supernatant to remove the aggregated antibodies. Next, coat A12 cover slip chambers with 250 microliters of 01%poly-l-lyzine for 15 minutes.Then, aspirate the solution without rinsing and dry the chambers at 65 degree celsius for 30 minutes. Prepare dilution of 100 nanometer fluorescent nanodiamonds or FNDs, in one PBS, test various dilutions to ensure that enough FNDs will be visible in each field. Vortex the diluted FNDs for one minute.Next, sonicate the FND supernatant for 30 seconds at a high power setting. Incubate the sonicated FND supernatant in a poly-l-lyzine coated A12 cover slip chamber for 30 minutes at room temperature. After washing the chamber five times, with 1x PBS, visualize the FND coated chamber using 647 nanometer laser excitation on the turf microscope.Use a 100x objective tealed a 61 by 61 micron field of view. Ideally, four to 10 individual FNDs should be visible in the field of view, given the appropriate dilution of FNDs, with at least one FND present in each quadrant of the imaging field. Once the proper density of FNDs has been achieved, add 250 microliters of anti-CD3 antibody to each well.Incubate the chamber for one hour at 37 degree celsius or overnight at four degree celsius. Following incubation, remove the solution from the wells and add 1x PBS for 30 seconds. Repeat this wash step five times.Spin one milliliter of Jurkat T cells at 800 times G for six minutes. Jurkat T cells should ideally be at a concentration of 0.5 to one million cells per milliliter concentration before spinning. Re-suspend the cells in 300 microliters of 1x HBS solution.Meanwhile, add 150 microliters of 1x HBS solution to each well of the chamber and incubate at 37 degree celsius for 15 minutes. Then, add 50 microliters of the re-suspended Jurkat T cells to each well and incubate for three minutes at 37 degree celsius. Next, add 300 microliters of 4%paraformaldehyde to each well and incubate for 30 minutes at 37 degree celsius.After washing three times with 1x PBS, permeabilise the cells, by adding 250 microliters of 01%Triton x solution for five minutes at room temperature. Following three additional washes with 1x PBS, add 250 microliters of 1%fish gelatin solution to each well for 30 minutes at room temperature. Finally, wash the cells three more times with 1x PBS.Add 200 microliters of labeled antibody at 0.1 to 0.5 micrograms per milliliter to the fixed cells for one hour at room temperature. After washing the cells five times with 1x PBS, add one milliliter of STORM buffer and cover the chamber with a glass cover slip to limit exposure. Use clamps on the microscope stage to hold the cover slip chamber in position.This step is critical for large scale multiplexing, since the same field of view must be present after several rounds of washing and incubation. Using a low 647 nanometer laser power in turf mode, locate a stained cell with at least three FNDs in the field of view. Increase the 647 nanometer laser power and acquire the images.Typical parameters can be found in the text protocol. Wash the cells five times with 1x tris-buffered saline or 1x TBS. Then, add one milliliter of elution buffer and incubate at room temperature for one minute.Repeat the elution three times. Use the exact elution conditions and a number of elution rinses needed to remove the signal as specified for each antibody. Then, wash the cells three times with 1x TBS and add one milliliter of 1x PBS.Proper execution of this elution step, will result in removal of previously bound antibody and allow higher efficiency for subsequent antibody labeling. It is important to use TBS for washes to minimize precipitation between elution steps. Photo bleach the cells using a 647 nanometer laser at high power, with a 405 nanometer laser at two to five milliwatts to photo activate Alexa 647 dyes in the dark state.Wait until all remaining signal from non-eluted antibody is photo bleached. Typically, this takes two to five seconds of laser exposure. Acquire sample images, using the STORM settings after illusion and photo bleaching, to confirm removal of the signal.Next, add 250 microliters of 4%paraformaldehyde for 15 minutes. This prevents reverse cross-linking of fixed molecules in the cell. Wash the cells three times with 1x PBS.Repeat these steps for sequential labeling of multiple targets. Finally, perform drift correction and alignment of multiplex image stacks at described in the text protocol. The sequential illusion and standing method was used to produce the multiplex MET STORM image of microclusters and other structures in an activated Jurkat T cell.The final MET STORM image has been corrected for a drift and alignment, using average fiducial correction and FND fiducial markers. Shown here, are single molecule localisation microscopy images of a single FND localized in 30, 000 image frames before and after drift correction with average fiducial correction. Similarly, here are single molecule localisation microscopy images of an activated Jurkat T cell stained with anti-phosphorelated SLP76 antibody and FND futusial markers, before and after drift correction with average futusial correction.After watching this video, you should have a good understanding of how to perform multiplexed super resolution imaging of proteins in an activated T cell, using MET STORM. Once mastered, this technique can be done in three hours for each multiplexing round. While attempting this procedure, it's important to remember to keep the specimen in the same position on the microscope stage.This can be done using stage clamps. Don't forget that working with our modified STORM buffer, can be extremely hazardous and precautions such as, respirators and goggles should always be taken while performing this procedure.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Retroviral Transduction of T-cell Receptors in Mouse T-cells

Fare T-hücrelerinin, T-hücre reseptörleri retroviral İletimi

T-cell receptors (TCRs) play a central role in the immune system. TCRs on T-cell surfaces can specifically recognize peptide antigens presented by antigen ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Ex vivo Imaging of T Cells in Murine Lymph Node Slices with Widefield and Confocal Microscopes

Ex vivo Imaging of T Cells in Murine Lymph Node Slices with Widefield and Confocal Microscopes

Widefield ve Konfokal Mikroskoplar murin Lenf Düğümü Dilimleri T Hücre ex vivo Görüntüleme

Na&iuml;ve T cells continuously traffic to secondary lymphoid organs, including peripheral lymph nodes, to detect rare expressed antigens. The migration ...

Expansion of Human Peripheral Blood  &gamma;&delta; T Cells using Zoledronate

Expansion of Human Peripheral Blood  &#947;&#948; T Cells using Zoledronate

Zoledronate İnsan Periferik Kan Genişleme γδ T Hücreler

Human &gamma;&delta; T cells can recognize and respond to a wide variety of stress-induced antigens, thereby developing innate broad anti-tumor and ...

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Na&iuml;ve and Memory T Cells

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Na&#239;ve and Memory T Cells

İlköğretim İnsan naif ve Bellek T Hücreleri gelen İsteyerek Düzenleyici T Hücreleri Üretimi

The development and maintenance of immunosuppressive CD4+ regulatory T cells (Tregs) contribute to the peripheral tolerance needed to remain in ...

Highly Resolved Intravital Striped-illumination Microscopy of Germinal Centers

Germinal Merkezleri derece Çözülmüş Intravital Çizgili-aydınlatma Mikroskopi

Monitoring cellular communication by intravital deep-tissue multi-photon microscopy is the key for understanding the fate of immune cells within thick ...

Averaging of Viral Envelope Glycoprotein Spikes from Electron Cryotomography Reconstructions using Jsubtomo

Jsubtomo kullanılarak Elektron Cryotomography Rekonstrüksiyonunda ikinci viral zarf glikoproteini Spikes ortalamasını

Enveloped viruses utilize membrane glycoproteins on their surface to mediate entry into host cells. Three-dimensional structural analysis of these ...

Super-resolution Imaging of the Natural Killer Cell Immunological Synapse on a Glass-supported Planar Lipid Bilayer

Bir Cam destekli Planar çift katlı lipid Doğal Öldürücü Hücre İmmünoloji Synapse Süper çözünürlüklü Görüntüleme

The glass-supported planar lipid bilayer system has been utilized in a variety of disciplines. One of the most useful applications of this technique has ...

Analysis of Yersinia enterocolitica Effector Translocation into Host Cells Using Beta-lactamase Effector Fusions

Analysis of Yersinia enterocolitica Effector Translocation into Host Cells Using Beta-lactamase Effector Fusions

Analizi<em&gt; Yersinia enterocolitica</emAna Hücreleri içine&gt; Efektör Translokasyon Beta-laktamaz Effector Fusions kullanma

Many gram-negative bacteria including pathogenic Yersinia spp. employ type III secretion systems to translocate effector proteins into eukaryotic target ...

Cortical Actin Flow in T Cells Quantified by Spatio-temporal Image Correlation Spectroscopy of Structured Illumination Microscopy Data

Yapılandırılmış Aydınlatma Mikroskopi Verilerinin uzay-zamansal Görüntü Korelasyon Spektroskopisi nicel T Hücreleri kortikal Aktin Akışı

Filamentous-actin plays a crucial role in a majority of cell processes including motility and, in immune cells, the formation of a key cell-cell ...

In Vitro Differentiation of Human CD4+FOXP3+ Induced Regulatory T Cells (iTregs) from Na&#239;ve CD4+ T Cells Using a TGF-&#946;-containing Protocol

Bir TGF-β-içeren Protokolü kullanılarak naif CD4 + T hücrelerinden insan CD4 + FoxP3 + Bağlı regülatör T hücreleri (iTregs) in vitro ayrımında