Method Article
Os passos necessários para a sintonização diária e optimização do desempenho de um citómetro de massa CyTOF são descritos. Comentários sobre a preparação da amostra ideal e vazão são discutidos
Nos últimos anos, a análise rápida de células individuais tem sido normalmente realizadas utilizando a citometria de fluxo por fluorescência e anticorpos marcados. No entanto, a questão da sobreposição espectral de emissões fluoróforo tem limitado o número de sondas simultâneas. Em contraste, o citómetro de nova massa CyTOF por casais DVS Sciences um sistema de introdução de líquido de uma única célula de um ICP-MS. Uma vez de fluoróforos, os polímeros de quelação que contenham os isótopos de metal altamente enriquecidas são acopladas a anticorpos ou outras sondas específicas. 2-5 Devido à pureza do metal e resolução de massa do citómetro de massa, não existe nenhum "sobreposição espectral" de isótopos vizinhos, e, portanto, não há necessidade de matrizes de compensação. Além disso, devido ao uso de metais lantanídeos, não há biológico e, por conseguinte, qualquer equivalente de autofluorescência. Com uma janela de massa estendida massa atómica 103-203, teoricamente até 100 etiquetas podem ser distinguidos simultaneamente. Atualmente, Mais de 35 canais estão disponíveis usando os reagentes quelante disponível a partir de DVS Sciences, permitindo a dissecção sem precedentes do perfil imunológico de amostras. 6-7
Desvantagens para citometria de massa incluem o requisito estrito para um isótopo de metal separado por sonda (nenhum equivalente de dispersão frontal ou lateral), e o facto de que é uma técnica destrutiva (sem possibilidade de separação de recuperação). A actual configuração do citómetro de massa também tem uma taxa de transmissão de células de apenas ~ 25%, o que requer um maior número de células de entrada.
Desempenho diário ideal do citômetro de massa requer várias etapas. O objectivo básico da optimização é maximizar a intensidade de sinal de medição dos isótopos de metal desejados (M) ao mesmo tempo minimizando a formação de óxidos (M 16), que irá diminuir a intensidade do sinal M e interferir com qualquer sinal desejado em M 16. O primeiro passo é aquecer a máquina para um quente, eu estávelCP plasma foi estabelecida. Segundo, as definições para a taxa atual e make-up de fluxo de gás deve ser otimizada em uma base diária. Durante a recolha de amostra, a taxa máxima de células evento é limitada pela eficiência do detector e a velocidade de processamento de 1000 células / segundo. No entanto, dependendo da qualidade da amostra, uma taxa mais lenta do evento de células (300-500 células / segundo), é usualmente desejável para permitir uma melhor resolução entre os eventos de células e, assim, maximizar singlets intactas sobre doublets e detritos. Por fim, a limpeza adequada da máquina no fim do dia, ajuda a minimizar o sinal de fundo, devido ao metal livre.
Todas as amostras de células para a CyTOF devem ser fixadas e permeabilizadas. Isto permite uma maior entrada do intercalador de ADN contendo irídio, e também evita que a lise das células durante a lavagem com água MilliQ e ressuspensão passos imediatamente antes de proceder à injecção no citómetro de massa.
1. Start-up da Citómetro Massa
Figura 1. CyTOF luzes do painel antes de inicialização.
Figura 2. Luzes do painel de plasma CyTOF após inflamado e start-up com êxito.
Figura 3. Missa janela da guia de calibragem, mostrando os níveis de fundo para vários isótopos após a solução de lavagem e enxágüe. A região em torno TOF 9400-9800 corresponde a isótopos de xenônio no gás argônio, e deve estar sempre presente. Clique aqui para ver maior figura .
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Figura 4. Missa janela da guia de calibração, mostrando faixas verticais de vários isótopos em DVS solução tuning. Clique aqui para ver maior figura .
Figura 5. Perfil ajuste atual.
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Figura 6. Make-up perfil sintonia gás.
Figura 7. Medição de intensidades de ajuste de sinal solução após a otimização de gás atual e Make-up.
3. Amostras de funcionamento
Figura 8. Janela Acquisition amostra durante funcionamento, mostrando as linhas horizontais de pontos correspondentes aos elementos associados com três eventos celulares separados.ww.jove.com/files/ftp_upload/4398/4398fig8large.jpg "target =" _blank "> Clique aqui para ver maior figura.
4. Limpeza da máquina após o uso
Figura 9. Missa janela da guia de calibração, durante o pós-run limpeza com solução DVS Wash. As listras verticais em TOF região 9800-11000 são anticorpos rótulo isótopos sendo limpos para fora da máquina. As estrias verticais ao redor TOF 11.500 correspondem aos dois isótopos intercalador IR. Clique aqui para ver maior figura .
5. Desligar a máquina
Seguindo o protocolo acima deve realizar quatro coisas. Em primeiro lugar, permitindo que o tempo de aquecimento adequado para o citômetro de massa irá produzir um plasma quente e estável necessário para o sinal ótima e formação de óxido mínimo. Lavagem, segundo adequada do citómetro de massa com MilliQ água e solução de lavagem DVS (Figura 9) vai ajudar a reduzir os níveis de metal de adsorção para a tubagem e outras partes da máquina, ajudando a reduzir o fundo durante a aquisição de amostras (Figura 8). Ele também irá ajudar a remover quaisquer células que podem ficar preso na máquina e, assim, minimizar o extravasamento de amostra para amostra. Em terceiro lugar, enquanto que a formação de óxidos não pode ser totalmente evitado tuning, adequada do citómetro de massa (Figuras 5-7) ajudará optimizam o sinal total na massa M desejado, minimizando ao mesmo tempo o fundo em massa de óxido de M 16. Como visto na Figura 10, o ajuste indevido (magenta) aumentou significativamente a formação de óxido naM 16 em comparação com a amostra devidamente afinado (azul escuro). Isto tem o efeito de diminuir ligeiramente o sinal desejado a M, e um aumento significativo na interferência de fundo indesejável M 16.
Finalmente, a lavagem adequada da amostra em tampão e, finalmente, com água MilliQ deve reduzir metal / anticorpo sinal de fundo para um nível aceitável. As lavagens com água MilliQ e ressuspensão são essenciais para a manutenção estável As definições actuais ao longo de várias horas de tempo de execução. Diluição apropriada da amostra em água MilliQ tem de ser determinada numa base de amostra diária. No entanto, a diluição para ~ 10 6 (partida) células / ml é um bom lugar para começar. Com base na primeira amostra de um conjunto, de diluição maior ou menor para as amostras subsequentes podem ser acomodados. Lavagem apropriada e diluição adequada irá assegurar fundo mínimo e a maior resolução de células, enquanto que o equilíbrio da necessidade de velocidade (Figura 8).
Figura 10. Efeito do ajuste adequado do sinal desejado, ea diferença de formação de óxidos de lantanídeos entre metais diferentes. Esferas de poliestireno contendo natural abundância La139, Pr141, Tb159, Tm169 e Lu175 de Ciências DVS foram executados em modo de aquisição da célula. Amostras separadas das esferas foram executados com os indicados make-up taxas de fluxo de gás (comparar com a Figura 6). Os dados foram analisados usando FlowJo v9.4.9 para Mac, incluindo gating fora restos de contas quebradas. A amostra foi devidamente sintonizado a 0,74 L / min. Isto teve maior intensidade de sinal do que a taxas mais baixas e maior fluxo de sinal em "M" massas metálicas com menos sinal nas "M 16" massas de óxido de que o sinal mal sintonizado. A. Sinal de "M" massa La139 e Tm169. Note que La139 intensidade do sinal é afetado mais de Tm169 da Make-up do fluxo de gás. B. sinal na massa de óxido de "M 16"es 155 e 185, correspondendo a La139 + O16 e O16 + Tm169 óxidos, respectivamente. Não há real "Gd155" ou "Re185" presente nos grânulos. O sinal de óxido no "Gd155" canal é particularmente forte, devido à La139 ser facilmente oxidado. Isto representa um dos níveis mais elevados de óxido que se pode esperar encontrar. C. Gráfico de "M" e "M" 16 intensidades de sinal como uma função da Composição do fluxo de gás. Ícones representam cheios de massa "M", enquanto ícones abertos representam massa "M 16". A cor das linhas correspondem ao respectivo massa "M". Observe que La139 e Pr141 são altamente afetados pela Make-up do fluxo de gás, mesmo chegando a um ponto onde mais massa "M 16" óxido está presente do que massa "M". Clique aqui para ver maior figura .
Para as últimas décadas, a citometria de fluxo de fluorescência tem sido um método laborioso para a análise de células individuais, quer em termos de expressão de superfície e em ensaios funcionais. No entanto, os problemas de sobreposição espectral dos corantes fluorescentes tem limitado o número de marcadores em simultâneo. Embora experimentos com mais de 12 marcadores simultâneos têm sido relatados, o montante da compensação necessária torna esta tecnicamente difícil.
Em vez de fluoróforos, citometria de massa iniciada por DVS Sciences utiliza polímeros com sítios de quelação de metais como etiquetas para anticorpos 1-3. Devido à pureza dos metais e a resolução de massa de ICP-MS, não existe efectivamente "sobreposição espectral." Uma vez que a maioria dos elementos utilizados não são biologicamente relevante, também há pouco fundo para provocar "autofluoresence". Estes factos permitem o uso de mais do que 30 marcadores em simultâneo dentro de uma única experiência. 6,7 Existe também uma maior dyda faixa dinâmica do sinal no ICP-MS do que em uma experiência típica de fluorescência.
No entanto, citometria de massa tem limitações. É uma técnica destrutiva: as células não podem ser recuperados por manipulação e experimentação posterior. O citómetro de massa tem um requisito estrito para a presença de metais: se um metal não está presente, uma célula não será detectado. Esta é a principal razão para a utilização de quelantes de metais intercaladores de ADN para assegurar a correcção por cento de pai-estatísticas, tal como todas as células irão ser detectados independentemente de qualquer ligamento sondas de anticorpo. 3,6-7 fim, a eficiência de transmissão de corrente da célula da máquina é de ~ 25%, em comparação com um rendimento de> 90% para um citómetro de fluxo de fluorescência. Assim, um maior número de células de partida é muitas vezes necessário, particularmente para populações de células raras. No entanto, esta é normalmente equilibrado pelo facto de que uma amostra de massa citómetro único substitui muitas vezes múltiplas amostras fluorescentes. Finalmente, a célula máximo acervotaxa ition é muito mais lento do que o padrão citómetros de fluxo fluorescente em ~ 1000 células / seg; taxa ideal é muitas vezes a metade. Portanto, cada amostra leva mais tempo para ser executado.
Diversos trabalhos têm sido publicados recentemente sobre a coloração de vários tipos de amostras de células. 3,5-7 O objetivo deste artigo é fornecer informações sobre o uso adequado de um citômetro de massa CyTOF TM para amostras em execução. Manutenção do nebulizador por retrolavagem com e armazenamento em citranox 5% será minimizado acumulação de detritos celulares e de metais, reduzindo assim a probabilidade de entupimento. Manutenção da máquina para um desempenho óptimo tem duas partes. Primeiro, o ajuste adequado (corrente, gás Make-up) da máquina em pelo menos uma base diária ajuda a garantir uma medição correta. Lavagem, segundo adequada com água MilliQ entre cada uma das amostras com uma solução de lavagem e no final da roda de remover built-up detritos orgânicos e inorgânicos vai ajudar a minimizar a formação em geral e carryoverentre as amostras. Finalmente, a qualidade da preparação da amostra tem um grande impacto sobre a qualidade da aquisição de dados. Várias lavagens em tampão e, finalmente, com água MilliQ ajudar a remover qualquer metal a partir do fundo, ou intercaladores de ligação do anticorpo não específico. Diluição apropriada da amostra de células vai ajudar a equilibrar melhor resolução entre os eventos celulares, minimizando o tempo total de funcionamento, por exemplo. Diluição adequada também ajuda a minimizar a probabilidade de causar uma obstrução no nebulizador.
Solução de problemas comuns
1. A máquina não ter passado "RFG Prepare" passo durante a partida
Sob a guia do gabinete do Instrumento de set-up, pressione "Reset" sob RFG. Tente iniciar a máquina. Se isso não resolver o problema, feche o software, reabrir, pressione "Reset" de novo, e tentar começar. Se isso ainda não resolver o problema, verifique o disjuntor RFG gerador no canto traseiro esquerdo da máquina. Se tropeçar,reposicionar para "On", clique em "Reset", e tentar começar. Se isso ainda não resolver o problema, entre em contato DVS.
2. A máquina desliga-se durante a execução
Isso também pode acontecer devido a grandes gotas que começam aformam-se quando o nebulizador começa a entupir. Se este erro persistir, retire o nebulizador para a limpeza, coloque um nebulizador limpo e reiniciar.
Muito menos frequentemente, o tubo de amostra fina entre o loop de amostra e pode obstruir o nebulizador. Isto pode ser diagnosticada por anormalmente baixa taxa de fluxo de líquido quando o tubo é retirado do nebulizador. Se este for o caso, remova a tubulação afetada e acessórios para ser reconstruído com tubos de fresco, e substituir por um nebulizador acessórios novos e kit de tubulação.
3. Sem estrias de isótopos (ou eventos celulares) visível durante a aquisição de célula de amostra (Figura 8), ou enquanto vê janela da guia de Massa de calibração (Figuras 3, 4, 9)
Questões 3C e 3D também pode ser verificado através da execução de uma amostra da UE contendo esferas de calibração de poliestireno. Eles são fornecidos a cerca de 1 milhão / mL (vórtice bem antes de desenhar amostra!). Portanto, o enchimento do circuito de amostra 450 uL daria apximadamente 450 mil contas. O CyTOF TM eficiência de transmissão celular é dependente da máquina, mas cerca de 15-30%. Portanto, os eventos 67,500-135,000 grânulo seria esperado a partir de que a injecção. Números abaixo que são consistentes com uma obstrução no tubo ou nebulizador.
A célula / eficiência de transmissão talão é algo para testar ocasionalmente, para anotar todas as tendências de longo prazo.
Os autores trabalho, tanto no centro de monitoramento imunológico humano, um centro de serviços na Universidade de Stanford, que cobra taxas de utilização apenas para recuperar o custo de ensaios, incluindo a citometria de massa.
Gostaríamos de agradecer ao Dr. Evan Newell e Dr. Sean Bendall para o gabarito. Gostaríamos também de agradecer a DVS Ciências e Dr. Sean Bendall para uma amostra das contas Multi-lantanídeos contendo poliestireno. Estamos gratos pelo financiamento do NIH concessão 2 U19 AI057229.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome do reagente | Companhia | Número de catálogo | Comentários |
CyTOF TM massa citómetro | DVS Ciências | ||
Lave solução | DVS Ciências | 201071 | 0,05% de ácido fluorídrico em água |
Ajustando solução | DVS Ciências | 201072 | 0,5 ppm La, Cs, Tb, Tm, Ir, traço de ácido nítrico |
Ue contêm esferas de poliestireno | DVS Ciências | 201073 | Contém isótopos naturais abundância UE; contas fornecidos em aproximadamente 1 milhão / mL |
Multi-lantanídeos contendo (La / Pr / Tb / TM / Lu) - esferas de poliestireno | DVS Ciências | Ainda não disponível comercialmente | Contém natural abundância de isótopos de lantanídeos listadas |
Ácido nítrico (concentrado) | Fisher Scientific | A467-500 | Optima-trace metal puro ICP-MS grau |
Tubo de fundo redondo de poliestireno com células coador-cap-5ml | BD | 352235 | usado para filtrar amostras de células antes da injecção |
Norm-Ject tuberkulin seringa-1mL | Henke Sass Lobo | 4010-200V0 | sem silicone, sem látex |
Norm-Ject-seringa de 3 mL | Henke Sass Lobo | 4010.000V0 | sem silicone, sem látex |
Água MilliQ | 18 MQ água pura, não deve ser armazenado em garrafas de vidro ou de plástico que foram lavados com detergente comercial (devido a seus altos níveis de presente de bário). | ||
Citranox | Sigma-Aldrich | Z273236 | detergente ácido |
O gás argônio | Praxair | AR 5.0UH-T | 99,999% de pureza ultra-elevada |
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ISSN 2578-2614
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