如何分離特定細(xì)胞

平臺(tái)和蛋白質(zhì)都可能對合成生物學(xué)家和生物醫(yī)學(xué)研究人員非常有用。他們通常需要挑選出具有特定視覺表型的細(xì)胞，例如形狀或活性，這些形狀或活性取決于其遺傳或表觀遺傳組成或發(fā)育歷史。

Rice研究生，Jihwan(James)Lee和FrançoisSt-Pierre，貝勒醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)助理教授，Rice的電氣和計(jì)算機(jī)工程兼-職助理教授，他們的團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)進(jìn)展》中報(bào)告了他們的研究結(jié)果。

休斯頓-(2020年10月23日)-萊斯大學(xué)和貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種分離特定細(xì)胞的新方法，并在此過程中發(fā)現(xiàn)了更強(qiáng)大的熒光蛋白。

Lee和他的同事稱他們的平臺(tái)SPOTlight為單細(xì)胞表型觀察和帶標(biāo)記的簡稱。它解決了現(xiàn)有分選技術(shù)的局限性，無法從異類種群中分離具有*特征的單個(gè)活細(xì)胞。

然后，他們利用蛋白質(zhì)工程方法開發(fā)了迄今為止報(bào)道的光穩(wěn)定的黃色熒光蛋白質(zhì)。

Lee是第一作者，也是圣皮埃爾貝勒實(shí)驗(yàn)室的賴斯系統(tǒng)，合成和物理生物學(xué)項(xiàng)目的學(xué)生，他說：“我們基本上開發(fā)了一個(gè)平臺(tái)，可以篩選單個(gè)細(xì)胞的時(shí)空特性。”

他說：“這是通過首先在顯微鏡下觀察細(xì)胞來完成的。”“這些細(xì)胞表達(dá)一種特殊的蛋白質(zhì)，這樣一來，在所需的細(xì)胞上照亮一點(diǎn)就能使它們變成紅色。然后，我們可以使用一種稱為流式細(xì)胞儀的通用裝置，輕松地將紅細(xì)胞與其余細(xì)胞分離。”

該“特殊的”可光激活的熒光蛋白在被紫光照射后不可逆地從黑暗轉(zhuǎn)變?yōu)槊髁?。也可以使用可光活化的染料代替蛋白質(zhì)。實(shí)際上，細(xì)胞具有持久標(biāo)簽。

為了僅標(biāo)記感興趣的細(xì)胞，該團(tuán)隊(duì)使用了數(shù)字微鏡設(shè)備，該微型微鏡驅(qū)動(dòng)的陣列也用于數(shù)字投影儀中，以使其能夠點(diǎn)亮單個(gè)細(xì)胞。Lee說：“這些微鏡旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)以定義樣品區(qū)域，直至單個(gè)細(xì)胞。”“這都是自動(dòng)化的。有一個(gè)電動(dòng)顯微鏡載物臺(tái)，可將成像板上的細(xì)胞移動(dòng)到預(yù)定區(qū)域附近，而DMD僅在特定細(xì)胞上照射光。”

通過SPOTlight，研究人員可以隨時(shí)間觀察成千上萬的人類或酵母細(xì)胞，以發(fā)現(xiàn)具有理想細(xì)胞動(dòng)力學(xué)，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或形狀的細(xì)胞。然后可以使用自定義軟件來識(shí)別具有所需配置文件的所有單元，并指示光源和DMD用紫光對它們進(jìn)行光激活。

李說，原型機(jī)可以在45秒到1分鐘內(nèi)標(biāo)記單個(gè)細(xì)胞。他說：“這取決于光的力量。”“有了更強(qiáng)大的光源，我們應(yīng)該能夠更快地做到這一點(diǎn)，也許每個(gè)單元只需幾秒鐘。”

“然后，我們使用流式細(xì)胞儀或細(xì)胞分選儀，可以檢測并回收我們標(biāo)記的細(xì)胞，而丟棄其余的細(xì)胞，”李說。“在我們回收了感興趣的細(xì)胞后，我們可以將它們送去測序或進(jìn)行進(jìn)一步的研究。”