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CyTOF 질량 cytometer의 성능의 일상 튜닝 및 최적화에 필요한 단계에 설명되어 있습니다. 최적의 샘플 준비와 유량의 댓글이 논의
최근 몇 년 동안, 단일 세포의 급속한 분석은 일반적으로 유동 세포 계측법과 휘황-라벨 항체를 사용하여 수행되었습니다. 그러나, 형광 방출의 스펙트럼 중복의 문제는 동시 프로브의 수를 제한하고 있습니다. 반면, 오히려 fluorophores보다 ICP-MS. 1 액체 단일 셀 도입 시스템 DVS 과학 커플의 새로운 CyTOF 질량 cytometer는 매우 강화 금속 동위 원소를 포함하는 킬레이트 화 고분자는 항체 또는 기타 특정 프로브에 연결된다. 2-5가 때문에 금속 순도와 질량 cytometer의 대량 해상도, 인근 동위 원소로부터 "스펙트럼 중복"은 없습니다, 따라서 보상 매트릭스 필요. 또한, 란탄 족 금속의 사용으로 인해, autofluorescence 대한 동등한 따라서 거기에는 생물학적 배경이 없습니다합니다. 원자 질량 103-203, 이론적으로 최대 100 레이블이 동시에 구별 할 수에 걸쳐 대량 창을 갖추고 있습니다. 현재, 35 개 이상의 채널 샘플 면역 프로파일의 전례 절개를 허용 DVS 과학에서 사용할 수있는 킬레이트 시약을 사용하여 사용할 수 있습니다. 6-7
대량 세포 계측법에 단점은 프로브 당 별도의 금속 동위 원소 (앞으로 또는 측면 분산 가능성이 이에 상응하는 금액),하고 파괴적인 기술 (복구를 정렬의 어떠한 가능성)이라는 사실에 대한 엄격한 요구 사항이 포함되어 있습니다. 대량 cytometer의 현재 구성도 만의 셀 전송 속도 ~ 25 %, 따라서 세포의 높은 입력 번호를 필요가 있습니다.
대량 cytometer의 최적의 일일 실적은 몇 가지 단계가 필요합니다. 최적화의 기본 목표는 M 신호 강도를 줄이고 M 16에서 원하는 신호를 방해한다는 산화물 (M 16)의 형성을 최소화하면서 원하는 금속 동위 원소 (M)의 측정 신호 강도를 극대화하는 것입니다. 첫 번째 단계는 시스템 때문에 고온, 안정적 I을 따뜻하게하는 것입니다CP 플라즈마가 설립되었습니다. 둘째, 현재와 메이크업 가스 유량에 대한 설정은 매일 최적화해야합니다. 샘플 수집하는 동안, 최대 셀 이벤트 요금은 검출기 효율과 처리 속도 1,000 세포 / 초에 의해 제한됩니다. 그러나, 느린 셀 이벤트 속도 (300-500 셀 / 초)은 샘플의 품질에 따라 보통 셀 이벤트 사이하므로 더 나은 해상도가 doublets와 파편을 통해 그대로 singlets을 극대화 할 수 있도록하는 것이 바람직하다. 마지막으로 하루의 끝에 기계의 적절한 청소는 무료 금속에 의한 배경 신호를 최소화하는 데 도움이됩니다.
CyTOF의 모든 세포 샘플은 고정 permeabilized해야합니다. 이 이리듐 함유 DNA의 intercalator의 큰 항목을 가능하게하고, 또한 대량 cytometer에 주입하기 전에 즉시 MilliQ 물 세척 및 resuspension 단계 동안 세포 용해를 방지 할 수 있습니다.
1. 시작 - 최대 질량 Cytometer의
시작하기 전에 그림 1. CyTOF 패널 등.
그림 2. 플라즈마 점화 및 시동 성공적으로 완료 CyTOF 패널 등 후.
세탁 솔루션과 물 헹굼 후 다양한 동위 원소에 대한 배경 수준을 보여주는 그림 3. 질량 보정 탭 창. TOF 9400-9800 주변 지역은 아르곤 가스의 크세논의 동위 원소에 해당하는, 항상 존재해야합니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
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그림 4. 질량 보정 탭 창, DVS 튜닝 솔루션의 다양한 동위 원소에 대한 수직 줄무늬를 보여주는이 있습니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 5. 현재 튜닝 프로필.
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그림 6. 메이크업 가스 조정 프로필.
그림 7. 현재 및 메이크업 가스를 최적화 한 후 튜닝 솔루션 신호 강도의 측정.
3. 실행 샘플
8 그림. 샘플 동안 수집 창에 별도의 세 가지 세포 사건과 관련된 요소에 해당하는 장소의 수평 행을 보여 실행할 수 있습니다.ww.jove.com/files/ftp_upload/4398/4398fig8large.jpg "대상 ="_blank "> 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오.
4. 사용 후 기계 청소
DVS 워시 솔루션과 사후 운영 청소하는 동안 그림 9. 질량 보정 탭 창,. TOF 지역 9800-11000의 수직 줄무늬는 기계 청소하는 항체 - 라벨 동위 원소입니다. TOF 11,500 주변의 수직 줄무늬가 두 적외선 intercalator의 동위 원소에 해당합니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
5. 컴퓨터를 종료
위의 프로토콜을 따르면 네 가지를 달성해야합니다. 첫째, 대량 cytometer를위한 충분한 워밍업 시간을 허용하는 것은 최적의 신호와 최소한의 산화물 형성에 필요한 뜨거운, 안정적 플라즈마를 생성합니다. MilliQ 물과 DVS 워시 솔루션 (그림 9)와 대량 cytometer의 두 번째, 적절한 세척은 (그림 8) 샘플 수집하는 동안 배경을 감소하는 데 도움이, 금속 흡착의 수준 튜브와 기계의 다른 부분으로 줄일 도움이 될 것입니다. 또한 기계에 갇혀함으로써 샘플에서 샘플로 carryover를 최소화하기 수있는 세포를 제거하는 데 도움이됩니다. 산화 질량 M 16에서 배경을 최소화하면서 대량 cytometer (그림 5-7)의 셋째, 산화물 형성이 완전히 예방할 수 할 수는 없지만, 적절한 튜닝은 원하는 질량 M에 최적화 총 신호를 도움이 될 것입니다. 로 그림 10에서와 같이 부적절한 튜닝 (마젠타)는 상당히의 산화물 형성을 증가M 16에서 제대로 조정 샘플 (진한 파란색)에 비교했다. 이 약간 M에서 원하는 신호를 감소의 효과를 가지고 있으며, 크게 M 16에서 원치 않는 배경 간섭을 증가합니다.
마지막으로, 버퍼의 마지막 MilliQ 물에 샘플의 적절한 세척이 허용 수준으로 금속 / 항체 배경 신호를 감소해야합니다. MilliQ 물 세차 및 resuspension은 런타임의 몇 시간의 과정을 통해 꾸준한 현재 설정을 유지하는 중요한 역할을합니다. MilliQ 물에 샘플의 적절한 희석는 매일 샘플을 기준으로 결정되어야한다. 그러나 ~ 10 6 (시작) 셀 / ML에 diluting 것은 시작하는 좋은 장소입니다. 세트의 첫 번째 샘플을 바탕으로 후속 샘플 크거나 작은 희석을 이용하실 수 있습니다. 속도에 대한 필요성 (그림 8)을 균형을하는 동안 적절한 세척과 적절한 희석는 최소한의 배경과 세포의 가장 큰 해상도를 보장합니다.
그림 10. 원하는 신호, 다양한 란탄 족 금속 사이의 산화물 형성의 차이에 대한 적절한 튜닝의 효과. DVS 과학에서 자연 풍부한 La139, Pr141, Tb159, Tm169 및 Lu175를 포함하는 폴리스티렌 비즈 셀 획득 모드에서 실행되었다. 구슬 별도의 샘플은 지정된 메이크업 가스 유량 (그림 6과 비교)에서 실행되었다. 데이터는 깨진 구슬의 파편 아웃 게이팅을 포함한 Mac 용 FlowJo v9.4.9을 사용하여 분석되었다. 제대로 조정 샘플은 0.74 L / 분이었다. 이 낮은 흐름 속도보다 높은 신호 강도, 그리고 부적절하게 조정 신호보다 "M 16"산화 질량의 적은 신호 "M"금속 질량에서 높은 신호를했다. "M"대량 La139과 Tm169에서 A.이 신호. La139 신호 강도가 메이크업 가스의 유동 속도가 이상 Tm169을 영향을합니다. "M 16"산화 대량의 B.는 신호에스 각각 La139 + O16 및 Tm169 + O16 산화물에 해당하는 155, 185,. 실제 "Gd155"또는 "Re185"구슬에있는이 없습니다. "Gd155"채널의 산화 신호는 La139 쉽게 산화되고로 인해, 특히 강하다. 이 산화 한 최고 수준 중 하나가 발생할 것으로 예상 할 수 있습니다 나타냅니다. "M"과 메이크업 가스 유량의 함수로 "M 16"신호 강도의 C. 그래프는. 열려있는 아이콘이 대량 "M 16"를 대표하는 동안 채워진 아이콘, 대량 "M"을 나타냅니다. 라인의 색상은 각각의 질량 "M"에 해당합니다. La139 및 Pr141이 높은 더 많은 질량 "M 16"는 산화 대량 "M"보다 존재 지점에 도달, 메이크업 가스의 유동 속도에 의해 영향을하는 공지 사항이 있습니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
지난 몇 수십 년 동안 형광 유동 세포 계측법은 표면 표현의 측면과 기능 assays에서 모두 단일 세포를 분석 주력 방법이었습니다. 그러나, 형광 염료의 스펙트럼 중복의 문제가 동시에 마커의 수를 제한하고 있습니다. 12 개 이상의 동시 마커를 사용하여 실험이보고 된 반면, 필요한 보상의 양이 기술적으로 어려워집니다.
대신 fluorophores의, 대량 세포 계측법은 항체에 대한 라벨과 같은 금속에 킬레이트 사이트와 폴리머를 사용하여 DVS 과학에 의해 개척. 1-3 금속의 순도와 ICP-MS의 질량 해상도로 인해 효율적으로 더 "스펙트럼 중복이 없다"고 말했다. 사용 요소의 대부분은 생물학적으로 관련이없는 때문에, 원인 약간의 배경도 있습니다 "autofluoresence가." 이러한 사실은 하나의 실험에서 30 개 이상의 동시 마커의 사용을 허용합니다. 넓은 마구도 6,7 있습니다전형적인 형광 실험에 비해 ICP-MS에서 신호의 namic 다양합니다.
그러나, 대량 세포 계측법은 제한 사항이 있습니다. 그것은 파괴 기술이다 : 셀 정렬 및 추가 실험을 위해 복구 할 수 없습니다. 대량 cytometer는 금속의 존재에 대한 엄격한 요구 사항이있다 : 금속이 존재하지 않을 경우, 세포가 감지되지 않습니다. 이 모든 셀에 관계없이 여부 모든 항체 프로브의 구속 감지되므로, 올바른 퍼센트의 부모 통계를 보장하는 금속 킬레이트 화 DNA의 intercalators의 사용에 대한 주된 이유입니다. 3,6-7 마지막으로, 현재 셀 전송 효율 기계 ~ 25 %가 형광등 흐름 cytometer에> 90 % 효율에 비해입니다. 따라서, 세포의 큰 시작 번호는 종종 희귀 세포 집단을 위해 필요합니다. 그러나, 이것은 일반적으로 하나의 집단 cytometer 샘플은 종종 여러 형광 샘플을 대체한다는 사실에 의해 균형입니다. 마지막으로, 최대 셀 acquisition 속도는 ~ 1,000 세포 / 초 표준 형광 흐름 cytometers보다 훨씬 느린, 최적의 속도는 자주 반입니다. 따라서, 각 샘플을 실행하는 데 시간이 오래 걸립니다.
여러 논문은 최근 세포 샘플의 다양한 유형의 착색에 게시되었습니다. 3,5-7이 문서의 목적은 실행 샘플 CyTOF TM 질량 cytometer의 적절한 사용에 대한 정보를 제공하는 것입니다. 5 % citranox에 함께 backflushing 및 스토리지에 의한 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요의 유지 관리함으로써 나막신의 가능성을 감소, 세포 파편과 금속의 빌드 - 업 최소화합니다. 최적의 성능을위한 시스템의 유지 보수는 두 부분으로되어 있습니다. 첫째, 적어도 매일 기계의 적절한 조정 (현재, 메이크업 가스) 적절한 측정을 보장 할 수 있습니다. 각 샘플 사이의 끝 부분에 씻으 솔루션 MilliQ 물과 둘째, 적절한 세척은 조립 유기 및 무기 파편 일반 carryover의 배경을 최소화 도움이 될 것입니다 제거 실행샘플 사이에 있습니다. 마지막으로, 샘플 준비의 품질은 데이터 수집의 품질에 큰 영향을 미치고 있습니다. 버퍼에 마지막으로 MilliQ 물에 여러 세차는 intercalators이나 특이 현상 항체 바인딩로부터 금속 배경을 제거 할 수 있습니다. 세포 샘플의 적절한 희석 샘플 당 총 실행 시간을 최소화하면서 휴대 이벤트 사이의 최적의 해상도를 조절하는 데 도움이됩니다. 적절한 희석 또한 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요의 덩어리가 발생 가능성을 최소화하는 데 도움이됩니다.
일반적인 문제 해결
1. 이 기계는 지난 신생 동안 단계를 "RFG는 준비"하지 않습니다
악기 설정 윈도우의 카드 케이지 탭에서 RFG에서 "재설정"을 누르십시오. 컴퓨터를 시작하려고합니다. 이 문제가 해결되지 않는 경우, 소프트웨어를 닫습니다 다시 다시 "재설정"을 눌러 시작하려고. 이 여전히 문제가 해결되지 않으면, 기계의 왼쪽 뒷면 모서리에있는 RFG 발전기 차단기의 스위치를 확인하십시오. 걸려 넘어 경우,"ON", 누르 "재설정"로 위치를 변경하고, 시작하려고합니다. 이 여전히 문제가 해결되지 않는 경우, DVS에 문의하십시오.
2. 실행하는 동안 컴퓨터가 종료
이것은 또한 시작 큰 방울로 인해 발생할 수 있습니다천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요가 방해을 시작할 때 형성하고 있습니다. 이 오류가 다시 발생은 청소의 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요을 제거하면 깨끗한 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요를 삽입하고 다시 시작합니다.
덜 자주, 샘플 루프와 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요 사이의 얇은 샘플 튜브가 방해 할 수 있습니다. 이것은 튜브가 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요에서 제거 액체의 anomalously 낮은 유량으로 진단 할 수 있습니다. 이 경우 영향을받는 튜브와 신선한 튜브를 재건 할 부품을 제거하고 새로운 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요 설비 및 튜브 키트로 교체.
3. 질량 보정 탭 창을 (도 3, 4, 9) 지켜 볼 수 세포 샘플 수집 (그림 8) 기간 동안 동위 원소의 줄무늬 (또는 셀 행사), 또는 상태
문제 3C 및 3D는 유럽 연합 (EU) 함유 폴리스티렌 보정 구슬의 샘플을 실행하여 확인하실 수 있습니다. 그들은 약 1,000,000 / ML (물론 샘플을 그리기 전에 소용돌이!)에서 제공됩니다. 따라서, 450 μL 샘플 루프를 작성하는 것은 AP에게 줄 것proximately 450,000 구슬. CyTOF TM 셀 전송 효율은 기계에 의존하지만, 약 15-30%입니다. 따라서 67,500-135,000 구슬 이벤트는 해당 사출 기대를 할 것입니다. 아래의 숫자는 튜브 또는 천식 환자용 호흡 보조기를 두시 라고요의 덩어리와 일치합니다.
셀 / 구슬 전송 효율은 장기적인 추세를 확인하려면, 가끔 테스트 할 일입니다.
인간 면역 감시 센터, 대량 세포 계측법을 포함한 assays의 비용을 복구 전적으로 사용자의 비용을 청구 스탠포드 대학에서 서비스 센터에서 저자는 일 모두.
우리는 피드백을 박사 에반, 뉴웰 박사 숀 Bendall 감사드립니다. 우리는 또한 멀티 란탄 족 함유 폴리스티렌 구슬의 샘플에 대한 DVS 과학 박사 숀 Bendall 감사드립니다. 우리는 NIH 보조금이 U19 AI057229에서 자금에 감사합니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
CyTOF TM 대량 cytometer | DVS 과학 | ||
솔루션을 씻으십시오 | DVS 과학 | 201071 | 물에 0.05 % 불화 수소산 산 |
솔루션을 튜닝 | DVS 과학 | 201072 | 0.5 ppm으로 라, CS, TB, TM, IR, 추적 질산 |
유럽 연합 (EU) 함유 폴리스티렌 구슬 | DVS 과학 | 201073 | 약 1,000,000 / ML에서 제공 구슬, 자연 풍부한 유럽 연합 (EU) 동위 원소를 포함 |
멀티 란탄 족 함유 (라 / 홍보 / TB / TM / 루) - 폴리스티렌 구슬 | DVS 과학 | 아직 상업적으로에 사용할 수 | 등록 된 란탄 계열 원소의 자연 풍부한 동위 원소를 포함 |
질산 (집중) | 피셔 과학 | A467-500 | Optima 추적 메탈 순수 ICP-MS 학년 |
폴리스티렌 내내 아래로 튜브 셀 스트레이너 캡-5mL로 | BD | 352235 | 주입하기 전에 세포 샘플을 필터링하는 데 사용 |
규격 - Ject tuberkulin 주사기-1mL | 헨케 말대꾸 늑대 | 4010-200V0 | 실리콘 무료, 라텍스 무료 |
규격 - Ject의 주사기-3 ML | 헨케 말대꾸 늑대 | 4010.000V0 | 실리콘 무료, 라텍스 무료 |
MilliQ 물 | 18 MΩ 순수한 물, 유리 또는 상업적 세제 (바륨 현재의 높은 수준으로 인해)으로 세척 한 플라스틱 병에 저장해서는 안됩니다. | ||
Citranox | 시그마 - 알드리치 | Z273236 | 산성 세제 |
아르곤 가스 | Praxair | AR 5.0UH-T | 99.999 % 초 고순도 |
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