Name: quantification of cellular densities and antigenic properties using magnetic levitation
Uploaded: 2021-05-17T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Cellular Densities and Antigenic Properties using Magnetic Levitation at JoVE.com

ويود المؤلفون أن يشكروا الدكتور جيلوليو بيريرا على مساعدته في العمل خارج الخلية.
وقد تم دعم هذا العمل من خلال منح المعهد الوطني للصحة التالية إلى ICG: RO1CA218500 وUG3HL147353 وUG3TR002881.

تمت الموافقة على البروتوكول التجريبي المستخدم في هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية لمركز بيت إسرائيل الطبي (IRB).
1. إعداد الصك
ملاحظة: يتطلب التصوير رفع الخلايا اثنين من المغناطيس النيودميوم الأرض النادرة ممغنطة على المحور ض ليتم وضعها مع القطب نفسه ال?...

<ol>
	<li>Tasoglu, 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=Levitational+Image+Cytometry+with+Temporal+Resolution.">Levitational Image Cytometry with Temporal Resolution.</a> Advanced Materials. 27 (26), 3901-3908 (2015).</li><li>Durmus, N. G., 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=Magnetic+levitation+of+single+cells.">Magnetic levitation of single cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (28), 3661-3668 (2015).</li><li>Knowlton, S., Yu, C. H., Jain, N., Ghiran, I. C., Tasoglu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smart-Phone+Based+Magnetic+Levitation+for+Measuring+Densities.">Smart-Phone Based Magnetic Levitation for Measuring Densities.</a> PLoS One. 10 (8), 0134400 (2015).</li><li>Ashkarran, A. A., Suslick, K. S., Mahmoudi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically+Levitated+Plasma+Proteins.">Magnetically Levitated Plasma Proteins.</a> Analytical Chemistry. 92 (2), 1663-1668 (2020).</li><li>Yaman, S., Tekin, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Susceptibility-Based+Protein+Detection+Using+Magnetic+Levitation.">Magnetic Susceptibility-Based Protein Detection Using Magnetic Levitation.</a> Analytical Chemistry. 92 (18), 12556-12563 (2020).</li><li>Abrahamsson, C. 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=Analysis+of+Powders+Containing+Illicit+Drugs+Using+Magnetic+Levitation.">Analysis of Powders Containing Illicit Drugs Using Magnetic Levitation.</a> Angewandte Chemie Internation Edition in English. 59 (2), 874-881 (2020).</li><li>Trajkovic, K., Valdez, C., Ysselstein, D., Krainc, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluctuations+in+cell+density+alter+protein+markers+of+multiple+cellular+compartments,+confounding+experimental+outcomes.">Fluctuations in cell density alter protein markers of multiple cellular compartments, confounding experimental outcomes.</a> PLoS One. 14 (2), 02117227 (2019).</li><li>Hart, A., Edwards, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Buoyant+density+fluctuations+during+the+cell+cycle+of+Bacillus+subtilis.">Buoyant density fluctuations during the cell cycle of Bacillus subtilis.</a> Archives of Microbiology. 147 (1), 68-72 (1987).</li><li>Poole, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluctuations+in+buoyant+density+during+the+cell+cycle+of+Escherichia+coli+K12:+significance+for+the+preparation+of+synchronous+cultures+by+age+selection.">Fluctuations in buoyant density during the cell cycle of Escherichia coli K12: significance for the preparation of synchronous cultures by age selection.</a> The Journal General Microbiology. 98 (1), 177-186 (1977).</li><li>Cass, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Density-dependent+fluctuations+in+membrane+permeability+in+logarithmically+growing+cell+cultures.">Density-dependent fluctuations in membrane permeability in logarithmically growing cell cultures.</a> Experimental Cell Research. 73 (1), 140-144 (1972).</li><li>Grover, W. H., 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=Measuring+single-cell+density.">Measuring single-cell density.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (27), 10992-10996 (2011).</li><li>Bryan, A. 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=Measuring+single+cell+mass,+volume,+and+density+with+dual+suspended+microchannel+resonators.">Measuring single cell mass, volume, and density with dual suspended microchannel resonators.</a> Lab on a Chip. 14 (3), 569-576 (2014).</li><li>Gomer, R. H., Jang, W., Brazill, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+density+sensing+and+size+determination.">Cell density sensing and size determination.</a> Development, Growth and Differentiation. 53 (4), 482-494 (2011).</li><li>Neurohr, G. E., Amon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relevance+and+Regulation+of+Cell+Density.">Relevance and Regulation of Cell Density.</a> Trends in Cell Biology. 30 (3), 213-225 (2020).</li><li>Maric, D., 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=Anatomical+gradients+in+proliferation+and+differentiation+of+embryonic+rat+CNS+accessed+by+buoyant+density+fractionation:+alpha+3,+beta+3+and+gamma+2+GABAA+receptor+subunit+co-expression+by+post-mitotic+neocortical+neurons+correlates+directly+with+cell+buoyancy.">Anatomical gradients in proliferation and differentiation of embryonic rat CNS accessed by buoyant density fractionation: alpha 3, beta 3 and gamma 2 GABAA receptor subunit co-expression by post-mitotic neocortical neurons correlates directly with cell buoyancy.</a> European Journal of Neuroscience. 9 (3), 507-522 (1997).</li><li>Maric, D., Maric, I., Barker, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Buoyant+density+gradient+fractionation+and+flow+cytometric+analysis+of+embryonic+rat+cortical+neurons+and+progenitor+cells.">Buoyant density gradient fractionation and flow cytometric analysis of embryonic rat cortical neurons and progenitor cells.</a> Methods. 16 (3), 247-259 (1998).</li><li>Wolff, D. A., Pertoft, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+HeLa+cells+by+colloidal+silica+density+gradient+centrifugation.+I.+Separation+and+partial+synchrony+of+mitotic+cells.">Separation of HeLa cells by colloidal silica density gradient centrifugation. I. Separation and partial synchrony of mitotic cells.</a> Journal of Cell Biology. 55 (3), 579-585 (1972).</li><li>Bienz, K., Egger, D., Wolff, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virus+replication,+cytopathology,+and+lysosomal+enzyme+response+of+mitotic+and+interphase+Hep-2+cells+infected+with+poliovirus.">Virus replication, cytopathology, and lysosomal enzyme response of mitotic and interphase Hep-2 cells infected with poliovirus.</a> Journal of Virology. 11 (4), 565-574 (1973).</li><li>Baldwin, W. W., Kubitschek, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Buoyant+density+variation+during+the+cell+cycle+of+Saccharomyces+cerevisiae.">Buoyant density variation during the cell cycle of Saccharomyces cerevisiae.</a> Journal of Bacteriology. 158 (2), 701-704 (1984).</li><li>Yurinskaya, V. 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=Thymocyte+K+,+Na++and+water+balance+during+dexamethasone-+and+etoposide-induced+apoptosis.">Thymocyte K+, Na+ and water balance during dexamethasone- and etoposide-induced apoptosis.</a> Cellular Physiology and Biochemistry. 16 (1-3), 15-22 (2005).</li><li>Wyllie, A. H., Morris, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hormone-induced+cell+death.+Purification+ad+properties+of+thymocytes+undergoing+apoptosis+after+glucocorticoid+treatment.">Hormone-induced cell death. Purification ad properties of thymocytes undergoing apoptosis after glucocorticoid treatment.</a> American Journal of Pathology. 109 (1), 78-87 (1982).</li><li>Morris, R. G., Hargreaves, A. D., Duvall, E., Wyllie, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hormone-induced+cell+death.+2.+Surface+changes+in+thymocytes+undergoing+apoptosis.">Hormone-induced cell death. 2. Surface changes in thymocytes undergoing apoptosis.</a> American Journal of Pathology. 115 (3), 426-436 (1984).</li><li>Benson, R. S., Heer, S., Dive, C., Watson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+cell+volume+loss+in+CEM-C7A+cells+during+dexamethasone-induced+apoptosis.">Characterization of cell volume loss in CEM-C7A cells during dexamethasone-induced apoptosis.</a> American Journal of Physiology. 270 (4), 1190-1203 (1996).</li><li>Zipursky, A., Bow, E., Seshadri, R. S., Brown, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukocyte+density+and+volume+in+normal+subjects+and+in+patients+with+acute+lymphoblastic+leukemia.">Leukocyte density and volume in normal subjects and in patients with acute lymphoblastic leukemia.</a> Blood. 48 (3), 361-371 (1976).</li><li>Huber, C., 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=A+comparative+study+of+the+buoyant+density+distribution+of+normal+and+malignant+lymphocytes.">A comparative study of the buoyant density distribution of normal and malignant lymphocytes.</a> British Journal of Haematology. 40 (1), 93-103 (1978).</li><li>Griwatz, C., Brandt, B., Assmann, G., Zanker, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+immunological+enrichment+method+for+epithelial+cells+from+peripheral+blood.">An immunological enrichment method for epithelial cells from peripheral blood.</a> Journal of Immunological Methods. 183 (2), 251-265 (1995).</li><li>Andersen, M. 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=A+Novel+Implementation+of+Magnetic+Levitation+to+Quantify+Leukocyte+Size,+Morphology,+and+Magnetic+Properties+to+Identify+Patients+with+Sepsis.">A Novel Implementation of Magnetic Levitation to Quantify Leukocyte Size, Morphology, and Magnetic Properties to Identify Patients with Sepsis.</a> Shock. , (2018).</li><li>Felton, E. 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=Detection+and+quantification+of+subtle+changes+in+red+blood+cell+density+using+a+cell+phone.">Detection and quantification of subtle changes in red blood cell density using a cell phone.</a> Lab on a Chip. 16 (17), 3286-3295 (2016).</li><li>Goldmacher, V. S., Tinnel, N. L., Nelson, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+pinocytosis+in+lymphoid+cells+has+a+low+capacity.">Evidence that pinocytosis in lymphoid cells has a low capacity.</a> Journal of Cellular Biology. 102 (4), 1312-1319 (1986).</li></ol>

الطارد المركزي المتدرجة حاليا تقنية قياسية لعزل المكونات دون الخلوية على أساس كثافات فريدة من نوعها. غير أن هذا النهج يتطلب استخدام وسائط متخصصة متدرجة ومعدات للطرد المركزي. يسمح نهج الارتفاع المغناطيسي المعروض هنا بإجراء تحقيق مفصل في الخصائص المورفولوجية والوظيفية للخلايا المتداولة ?...

الارتفاع المغناطيسي هو تقنية تم تطويرها لفصل وتحليل وتحديد أنواع الخلايا1و2و3والبروتينات4و5 والمواد الأفيونية6 استنادا فقط إلى كثافتها المحددة وخصائصها المغناطيسية. كثافة الخلية هي فريدة من نوعها، خاصية جوهرية من كل نوع الخلية ذات الصلة مباشرة لمعدل الأيض والتمايز حالة7،8،9،10،11،12،13،14. إن تحديد التغيرات الدقيقة والعابرة في كثافة الخلايا خلال ظروف الحالة الثابتة، وخلال مجموعة متنوعة من عمليات الخلايا، يمكن أن يوفر للمرء نظرة ثاقبة لا مثيل لها في فسيولوجيا الخلايا والفيزيولوجيا المرضية. وترتبط التغيرات في كثافة الخلية مع تمايز الخلية15،16، تطور دورة الخلية9،17،18،19، موت الخلايا المبرمج20،21،22،23، والتحول الخبيث24،25،26 . لذلك ، يمكن استخدام القياس الكمي للتغيرات المحددة في كثافة الخلايا ، للتمييز بين الخلايا من أنواع مختلفة ، وكذلك التمييز بين نفس النوع من الخلايا التي تخضع لعمليات تنشيط مختلفة. وهذا يمكن التجارب التي تستهدف خلية معينة من السكان الفرعيين، حيث التغيرات الديناميكية في الكثافة بمثابة مؤشر على تغيير استقلاب الخلية27. كما ثبت أن الخلية قد تغير كثافتها استجابة لبيئة متغيرة7، فمن الضروري قياس حركية الخلية فيما يتعلق بكثافتها لفهمها بشكل كامل ، والتي قد لا توفرها الطرق الحالية12. الارتفاع المغناطيسي من ناحية أخرى، يسمح لتقييم ديناميكي للخلايا وخصائصها28.
الخلايا هي ثنائية المغناطيسية بمعنى أنها لا تملك لحظة ثنائي القطب المغناطيسي الدائم. ومع ذلك ، عندما تتعرض لحقل مغناطيسي خارجي ، يتم إنشاء لحظة ثنائي القطب المغناطيسي ضعيفة في الخلايا ، في الاتجاه المعاكس للمجال التطبيقي. وهكذا، إذا تم تعليق الخلايا في محلول مغناطيسي وعرضها لحقل مغناطيسي عمودي قوي، فإنها سوف ترتفع بعيدا عن المصدر المغناطيسي وتتوقف إلى ارتفاع، والذي يعتمد في المقام الأول على كثافتها الفردية. الارتفاع ثنائي المغناطيسي للجسم المحصور في الحد الأدنى من المجال المغناطيسي غير المتجانس ممكن عندما يتم استيفاء المعيارين التاليين: 1) يجب أن تكون الحساسية المغناطيسية للجسيمات أصغر من المتوسط المحيط ، و 2) يجب أن تكون القوة المغناطيسية قوية بما يكفي لموازنة قوة الطفو للجسيمات. ويمكن الوفاء بكلا المعيارين عن طريق تعليق RBCs في العازلة المغناطيسية وخلق تدرجات المجال المغناطيسي قوية مع مغناطيس دائم صغيرة وغير مكلفة ومتاحة تجاريا1. يتم تحديد موضع توازن جسيم محصور مغناطيسيا على محور على طول اتجاه الجاذبية من خلال كثافته (بالنسبة لكثافة العازلة) ، وقابليته المغناطيسية (بالنسبة للحساسية المغناطيسية للحاجز) ، وتوقيع المجال المغناطيسي التطبيقي. وبما أن الكثافة والخصائص المغناطيسية للمحلول ثابتة في جميع أنحاء النظام ، فإن خصائص الكثافة الجوهرية للخلايا ستكون العامل الرئيسي الذي يحدد ارتفاع ارتفاع الخلايا ، مع خلايا أكثر كثافة ترتفع أقل مقارنة بالخلايا الأقل كثافة. يستخدم هذا النهج مجموعة من حبات مرجعية ذات كثافة (1.05 و 1.2 غرام/مل) تسمح لنا باستخدام تحليل دقيق وقياسي لقياس الكثافة. تغيير تركيز المحلول المغناطيسي يسمح لأحد لعزل مجموعات مختلفة من الخلايا، مثل RBCs من WBCs، وكثافة الخلايا المتداولة هي خلية محددة، وإزالة الحاجة إلى بروتوكولات العزل أو التلاعب الخلية الأخرى.
تعتمد غالبية طرق الكشف المستخدمة في أبحاث البيولوجيا على استقراء أحداث ملزمة محددة في سهولة تحديد الإشارات الخطية. وغالبا ما تكون أساليب القراءة هذه معقدة وتنطوي على معدات متخصصة وموظفين علميين متفرغين. وصف نهج يهدف إلى الكشف عن المستضدات الموجودة إما على غشاء البلازما للخلايا أو الحويصلات خارج الخلية أو القابلة للذوبان في البلازما ، باستخدام حبة واحدة أو اثنتين من الأجسام المضادة المغلفة . يجب أن تكون الخرز ذات كثافات مختلفة عن بعضها البعض ومن تلك الخاصة بالأهداف التي تم استجوابها. يتم ترجمة وجود مستضد الهدف في أي سائل حيوي معين إلى تغيير محدد وقابل للقياس في ارتفاع الارتفاع لخلية إيجابية مستضد مرتبطة بالخرزة الكشفية. في حالة المستضدات القابلة للذوبان أو الحويصلات خارج الخلية ، فهي ملزمة بالتقاط والخرز والكشف عنه ، مما يشكل مجمع حبة حبة بدلا من مجمع خلايا الخرز. يعتمد التغيير في ارتفاع الارتفاع على الكثافة الجديدة لمجمعات خلية الخرز أو حبة الخرز. بالإضافة إلى التغير في ارتفاع الارتفاع للمجمعات ، مما يشير إلى وجود مستضد في السائل الحيوي ، يعتمد عدد المجمعات أيضا على مقدار الهدف ، مما يجعل الارتفاع المغناطيسي أيضا نهجا كميا للكشف عن المستضد24.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid hydrate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M-2933</td>
			<td>(MES); component of activation buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50x2.5x1 mm magnets, Nickel (Ni-Cu-Ni) plated, grade N52, magnetized through 5mm (0.197&#34;) thickness</td>
			<td>K&#38;J Magnetics</td>
			<td>Custom</td>
			<td>Magnets used for the magnetic levitation device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary Tube Sealant (Critoseal)</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>267620</td>
			<td>Used to cap the ends of the capillary tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube filters (Corning Costar Spin-X)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>CLS8163</td>
			<td>Used to wash beads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compact Lab Jack</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LJ750</td>
			<td>Used for adjusting the magnetic levitation device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS, no calcium, no magnesium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190-144</td>
			<td>Solution for bead suspensions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanolamine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E9508-100ML</td>
			<td>Used during a wash step for beads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Plasma Membrane Stain (CellMask Green)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>C37608</td>
			<td>Used to stain Rh+ cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gadoteridol Injection</td>
			<td>ProHance</td>
			<td>NDC 0270-1111-03</td>
			<td>Gadolinium (Gd3+); magnetic solution used to suspend cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS++</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14025-092</td>
			<td>Solution for sample preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human C5b,6 complex</td>
			<td>Complement Technology, Inc</td>
			<td>A122</td>
			<td>Used to generate RBC Evs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human C7 protein</td>
			<td>Complement Technology, Inc</td>
			<td>A124</td>
			<td>Used to generate RBC Evs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human C8 protein</td>
			<td>Complement Technology, Inc</td>
			<td>A125</td>
			<td>Used to generate RBC Evs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human C9 protein</td>
			<td>Complement Technology, Inc</td>
			<td>A126</td>
			<td>Used to generate RBC Evs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini Series Post Collar</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MSR2</td>
			<td>Used to secure magnetic levitation device to lab jacks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(3-Dimethylaminopropyl)-N&#8242;-ethylcarbodiimide hydrochloride</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E1769-10G</td>
			<td>(EDC); used in antibody coupling reaction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal Rabbit IgG Control</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>AB-105-C</td>
			<td>Used to coat beads as a control condition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (10X Solution, pH 7.4)</td>
			<td>Boston Bioproducts</td>
			<td>BM-220</td>
			<td>Component of coupling buffer, used for washing steps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorbate 20 (Tween 20)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P7949-500ML</td>
			<td>Component of activation buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene Carboxyl Polymer</td>
			<td>Bangs Laboratories</td>
			<td>PC06004</td>
			<td>Top density beads (1.05 g/mL), used for antibody coupling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit RhD Polyclonal Antibody</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>PA5-112694</td>
			<td>Used to coat beads for the dectection of Rh factor in red blood cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Research Grade Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>Provis AX-70</td>
			<td>Microscoped used to mount magnetic levitation device and view levitating cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Dampening Feet</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>RDF1</td>
			<td>Used to support the breadboard table</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square Boro Tubing</td>
			<td>VitroTubes</td>
			<td>8100-050</td>
			<td>Capillary tube used for loading sample into Maglev</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfo-NHS</td>
			<td>Thermoscientific</td>
			<td>24510</td>
			<td>Used in antibody coupling reaction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Translational Stage</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PT1</td>
			<td>Used for focusing and for scanning capillary tube</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantification of cellular densities and antigenic properties using magnetic levitation

تم تطوير الطريقة الموصوفة على أساس مبادئ الارتفاع المغناطيسي ، الذي يفصل بين الخلايا والجسيمات على أساس كثافتها وخصائصها المغناطيسية. الكثافة هي نوع الخلية تحديد الممتلكات، ترتبط مباشرة إلى معدل الأيض، والتمايز، وحالة التنشيط. يسمح الارتفاع المغناطيسي بنهج خطوة واحدة لفصل خلايا الدم المتداولة بشكل ناجح، وصورها وتوصيفها، والكشف عن فقر الدم، وأمراض الخلايا المنجلية، وتعميم الخلايا السرطانية على أساس الكثافة والخصائص المغناطيسية. هذا النهج قابل أيضا للكشف عن المستضدات القابلة للذوبان الموجودة في محلول باستخدام مجموعات من الخرز منخفض الكثافة وعالي الكثافة المغلفة بالأجسام المضادة للالتقاط والكشف ، على التوالي. إذا كان المستضد موجودا في الحل ، فإنه سيتم جسر مجموعتين من الخرز ، وتوليد مجمع حبة حبة جديدة ، والتي سوف ترتفع بين صفوف الخرز المغلفة بالأجسام المضادة. زيادة تركيز المستضد المستهدف في المحلول سوف تولد عددا أكبر من مجمعات حبة الخرز بالمقارنة مع تركيزات أقل من المستضد، مما يسمح بإجراء قياسات كمية للمضاد المستهدف. الارتفاع المغناطيسي مفيد لطرق أخرى بسبب انخفاض وقت إعداد العينة وعدم الاعتماد على طرق القراءة الكلاسيكية. يتم التقاط الصورة التي تم إنشاؤها بسهولة وتحليلها باستخدام المجهر القياسي أو الجهاز المحمول، مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر اللوحي.

يركز الارتفاع المغناطيسي الأجسام ذات الكثافات المختلفة على ارتفاعات مختلفة للارتفاع اعتمادا على كثافة الجسم ، وتوقيعه المغناطيسي ، وتركيز المحلول المغناطيسي ، وقوة المجال المغناطيسي الذي أنشأه مغناطيسان قويان نادران. كما يتم وضع المغناطيس اثنين فوق بعضها البعض، يمكن فقط أن ينظر إلى عي?...

Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Cellular Densities and Antigenic Properties using Magnetic Levitation at JoVE.com

Quantification of Cellular Densities and Antigenic Properties using Magnetic Levitation

تصف هذه الورقة طريقة قائمة على الارتفاع المغناطيسي يمكنها الكشف على وجه التحديد عن وجود المستضدات ، إما قابلة للذوبان أو مقيدة بالغشاء ، عن طريق تحديد التغيرات في ارتفاع ارتفاع حبات الالتقاط ذات الكثافات الثابتة.

القياس الكمي للكثافة الخلوية والخصائص المضادة للجينات باستخدام الارتفاع المغناطيسي

The described method was developed based on the principles of magnetic levitation, which separates cells and particles based on their density and magnetic ...

تسمح هذه التقنية بفصل أنواع الخلايا المختلفة والخلايا التي تمر بعمليات مختلفة تعتمد فقط على الكثافة مع القليل من التلاعب أو عدم التلاعب في فترة قصيرة من الزمن. المزايا الرئيسية لهذه الطريقة هي أنها طفيفة التوغل ، تتطلب كميات صغيرة ، توفر نتائج سريعة ، لا تعتمد على قراءات كلاسيكية ، ولا يلزم وجود موظفين متخصصين. يمكن تطبيق هذه التقنية للكشف عن أمراض متعددة ، على سبيل المثال فقر الدم والإنتان.للبدء في استخدام جهاز lancing بنقرة واحدة لوخز إصبع المتبرع بالدم الإيجابي عامل ريسوس، وجمع 10 ميكرولتر من الدم في ملليلتر واحد من DPBS. إضافة ميكرولتر واحد من صبغة الفلورسنت في تعليق ملليلتر واحد من الخلايا الإيجابية عامل ريسوس لتلطخ الفلورسنت غشاء البلازما واحتضان في 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة. بيليه الخلايا عن طريق الغزل في 5، 600 مرة G لمدة 15 ثانية وغسل بيليه ثلاث مرات باستخدام ملليلتر واحد من DPBS.إعادة إنفاق بيليه في ملليلتر واحد من HBSS مع الكالسيوم والمغنيسيوم. استخدام جهاز lancing بنقرة واحدة وخز إصبع عامل ريسوس المتبرع بالدم السلبية وجمع اثنين من ميكرولتر من الدم. لإعداد الأنبوب التجريبي الذي يحتوي على حبات فقط، أضف 174 ميكرولتر من HBSS مع الكالسيوم والمغنيسيوم، وميكرونيتر واحد من حبات التحكم IgG، وميكرويلتر واحد من الخرز الثقيل مع كثافة 1.2 غرام لكل ملليلتر، و 24 ميكرولتر من 500 ملليمولار جادولينيوم.لإعداد أنبوب التحكم التجريبي الذي يحتوي على IgG ، أضف 172 ميكرولتر من HBSS مع الكالسيوم والمغنيسيوم ، وميكرويتر واحد من حبات التحكم IgG ، وميكرويتر واحد من الخرز الثقيل ، وميكرونيتر واحد من الدم السلبي عامل ريسوس ، وميكروليت واحد من عامل ريسوس الملون تعليق الدم الإيجابي ، و 24 ميكرولتر من 500 ملليمولار gadolinium. لإعداد عينة أنبوب تجريبي، إضافة 172 ميكرولتر من HBSS مع الكالسيوم والمغنيسيوم، ميكرولتر واحد من الخرز المغلفة المضادة للRhD، ميكرولتر واحد من الخرز الثقيل، ميكرولتر واحد من الدم السلبي عامل ريسوس، ميكرولتر واحد من عامل ريسوس الملون تعليق الدم الإيجابي، و 24 ميكرولتر من 500 ملليمولار gadolinium. إعداد جهاز الارتفاع المغناطيسي.وتحميل 50 ميكرولتر من العينة في أنبوب الشعرية حتى يتم تعبئة الأنبوب. ختم نهايات الأنبوب الشعري مع تسرب الشعرية ضمان عدم وجود فقاعات. ضع الأنبوب الشعري في حامل الشعرية بين المغناطيس العلوي والسفلي، واضبط المرحلة وركز على المشاهدة المثلى.انتظر ما يقرب من خمس إلى 20 دقيقة للخلايا والخرز ليستقر في وضع التوازن المغناطيسي. باستخدام هذا البروتوكول، تم فصل خلايا الدم اعتمادا على ارتفاع الارتفاع باستخدام جهاز الارتفاع المغناطيسي. واستخدمت الخرز منخفضة وعالية الكثافة لتوفير ارتفاعات الكثافة ومراجع الحجم.كانت الخلايا متعددة الأشكال ترتفع فوق خلايا الدم الحمراء بتركيز أيونات الغادولينيوم 21 ملليمولار. كانت خلايا الدم القديمة ترتفع في تركيز أيونات الغادولينيوم 60 ملليمولار. تم فصل خلايا الدم الحمراء والخلايا متعددة الأشكال والخلايا الليمفاوية في تركيز أيونات gadolinium 40 ملليمولار استنادا إلى كثافاتها الجوهرية.تم الكشف عن مستضد عامل ريسوس على خلايا الدم الحمراء باستخدام IgG والأجسام المضادة لل RhD المغلفة بالخرز. لم يتم إنشاء مجمعات الخلايا الحمراء حبة في عينة التحكم IgG، ولكن تم الكشف عن خلايا الدم الحمراء الملون فلوريا التي استولت عليها الخرز عامل ريسوس إيجابية. ربط المضادة لRhB إلى الخلايا الإيجابية عامل ريسوس خلق مجمع خلايا حبة في المركز في كثافة متقطعة من الخرز غير منضم وخلايا الدم الحمراء السلبية.وعلاوة على ذلك، تم تأكيد التكوين المعقد من خلال مراقبة الفلورسينس المنبعث. مجمعات حبة B التي تشكلت بين الخرز عالية ومنخفضة الكثافة المغلفة بالأجسام المضادة لCR1 و CD47 تشير إلى وجود الحويصلات المشتقة من خلايا الدم الحمراء خارج الخلية. وضع حد أقصى للشعيرات الدموية دون إدخال فقاعات هو الخطوة الأكثر تحديا ويتطلب الممارسة.يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة لأمراض الدم ، وتركز بشكل خاص على أمراض خلايا الدم الحمراء.

Research

JoVE Journal

Biology

Isolation of Labile Multi-protein Complexes by in vivo Controlled Cellular Cross-Linking and Immuno-magnetic Affinity Chromatography

Isolation of Labile Multi-protein Complexes by in vivo Controlled Cellular Cross-Linking and Immuno-magnetic Affinity Chromatography

عزل بروتين المجمعات المتعددة التي كتبها عطوب في الجسم الحي الشواهد الخلوية عبر ربط والمناعة المغناطيسي اللوني التقارب

The dynamic nature of cellular machineries is frequently built on transient and/or weak protein associations. These low affinity interactions preclude ...

Quantification of Proteins Using Peptide Immunoaffinity Enrichment Coupled with Mass Spectrometry

الكمي من البروتينات عن طريق التخصيب الببتيد Immunoaffinity اقترن الطيف الكتلي

There is a great need for quantitative assays in measuring proteins. Traditional sandwich immunoassays, largely considered the gold standard in ...

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging

خلط الكمي باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي

Mixing is a unit operation that combines two or more components into a homogeneous mixture.  This work involves mixing two viscous liquid streams using an ...

AFM-based Mapping of the Elastic Properties of Cell Walls: at Tissue, Cellular, and Subcellular Resolutions

رسم الخرائط على أساس فؤاد للخصائص مطاطا جدران الخلايا: في الأنسجة، الخلوية، وقرارات التحت خلوية

We describe a recently developed method to measure mechanical properties of the surfaces of plant tissues using atomic force microscopy (AFM) ...

Selected Reaction Monitoring Mass Spectrometry for Absolute Protein Quantification

رد الفعل المحدد رصد الطيف الكتلي لالمطلق البروتين الكمي

Absolute quantification of target proteins within complex biological samples is critical to a wide range of research and clinical applications. This ...

Cellular Redox Profiling Using High-content Microscopy

الخلوية الأكسدة التنميط باستخدام عالية المحتوى المجهري

Reactive oxygen species (ROS) regulate essential cellular processes including gene expression, migration, differentiation and proliferation. However, ...

Fish Sperm Assessment Using Software and Cooling Devices

تقييم الحيوانات المنوية الأسماك باستخدام برامج وأجهزة التبريد

For gamete quality evaluation, there are innovative, rapid, and quantitative techniques that can provide useful data for aquaculture. Computerized systems ...

Visualizing Lymph Node Structure and Cellular Localization using Ex-Vivo Confocal Microscopy

تصور بنية العقدة الليمفاوية وتوطين الخلايا باستخدام الفحص المجهري السابق فيفيفو

Lymph nodes (LNs) are organs spread within the body, where the innate immune responses can connect with the adaptive immunity. In fact, LNs are ...

Cryogenic Sample Loading into a Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer that Preserves Cellular Viability

تحميل عينة المبردة في زاوية سحرية الغزل مطياف الرنين المغناطيسي النووي الذي يحافظ على الجدوى الخلوية

Dynamic nuclear polarization (DNP) can dramatically increase the sensitivity of magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. ...

Quantification of Interbacterial Competition using Single-Cell Fluorescence Imaging

القياس الكمي للمنافسة بين البكتيريا باستخدام التصوير الفلوري أحادي الخلية

Interbacterial competition can directly impact the structure and function of microbiomes. This work describes a fluorescence microscopy approach that can ...