多功能成像系统是生物或医学实验室最基本的仪器设备之一,多功能即可以满足多种类型样品的成像及分析,最常见的应用主要有DNA&RNA琼脂糖凝胶电泳成像,Western blot化学发光成像等。但是,既然是多功能,则不局限于凝胶或Western blot成像。那我们一起看看,其他实验室,使用多功能成像还在做哪些相关实验:
研究人员对多发性硬化和其他炎症性疾病模型的临床前研究表明,高盐饮食可能会激活免疫系统,增强炎症。然而,高盐饮食是治疗帕金森病和多系统萎缩等共核疾病中常见的非药物干预,研究人员通过脑亚区域特异性分子和组织学分析及行为测试表明,高盐饮食不加重PLP-hαSyn老鼠的神经炎症和神经退行性变,高盐饮食并不会产生对多系统萎缩的有害的前神经炎症。
Dot blot相对于实验室常做的Western blot实验,耗时短,操作更简单。
Figure.1 斑点免疫印迹分析可溶性人类中脑α-synuclein水平,表明高盐饮食不会干扰α-syn在MSA老鼠中的积累。
Antonio Heras-Garvin.et al.High-salt diet does notboost neuroinflammation and neurodegeneration in a model of α-synucleinopathy. Journal of Neuroinflammation, 2020,17:35
Western blot 是蛋白检测的常用技术,然而Western blot需要进行制胶、电泳、转膜、抗体孵育、显色和成像,操作过程复杂且需要进行条件优化,得到一次较好的实验结果非常耗时。基于Proteome Profiler固相抗体芯片,是一个基于膜的抗体阵列,一次可以实验最多达百种以上的蛋白检测,是蛋白半定量的非常好的筛选工具。
Figure.2 筛选脑脊液102个细胞因子图谱,并进行定性及定量分析。
Elzbieta Szczepanik, et al. Intrathecal Infusion of AutologousAdipose-Derived Regenerative Cells in Autoimmune Refractory Epilepsy: Evaluation of Safety and Efficacy. Stem Cells International. 2020,doi.org/10.1155/2020/7104243
与化学发光法Western blot相比,荧光Western blot允许在一张膜上同时检测两种或两种以上目的蛋白,且稳定性更好。
Figure. 3 B)可定量的mFAS(鼠科动物脂肪酸合酶)突变体Western blot结果,红色通道抗体N端标记的DyLight755, 绿色通道抗体C端标记DyLight633。图中第四泳道消失的绿色条带,表明表达全长Gln2182NorLys2 mFAS失败,仅获得了不含C端的部分。
Christina S. Heil, et al. Site-Specific Labelling of MultidomainProteins by Amber Codon Suppression. Scientific Reports, 2018, 8:14864
可见光&培养皿成像,采用超高分辨率的CCD相机,可以获得更多的细节,Fusion FX图像分辨率可达2000W像素,如下图,来自中国医学科学院医药生物技术研究所的人员使用Fusion FX成像系统获得的细胞集落形成的图像。
Figure.4 人咽鳞癌细胞培养于6孔板,每孔200个细胞,培养6小时使得细胞贴附于培养板。然后,细胞转染siRNA及田蓟苷。细胞于37℃培养14天,PBS清洗及PFA固定。结晶紫染色液染色15分钟,用水漂洗后空气干燥至少1小时,然后由Fusion FX成像系统拍照,获得平板克隆图像,利用菌落计数功能对细胞集落进行统计分析。
Tilianin Extracted From Dracocephalum moldavica L. InducesIntrinsic Apoptosis and Drives Inflammatory Microenvironment Response onPharyngeal Squamous Carcinoma Cells via Regulating TLR4 Signaling Pathways. Front.Pharmacol. 2020, 11:205.
研究人员在大肠杆菌中开发了一个遗传回路,可以通过改变培养介质中的抗菌浓度,用于选择不同强度的蛋白互作。遗传回路利用可调节的正向和反向β-内酰胺酶选择压力,使得蛋白互作强度与β内酰胺酶相关联。仅表达互作蛋白的强度在高-和低-阈值之间的细胞可以存活。因此,遗传回路可以作为一个蛋白互作的带通调节。
Figure.5 混合培养的大肠杆菌在包含四环素的琼脂培养皿中被分离,沿半径梯度放大扩散。混合培养的大肠杆菌中,一个带有mCherry,一个带有GFP。涂满整个培养基表面,而后大肠细菌生长为两个明显的环。
Katherine E. Brechun, et al. Selection of Protein-protein interactionsof desired affinities with a bandpass circuit. J Mol Biol. 2019,431(2): 391-400
河北师范大学研究人员在水稻中鉴定了一个膜联蛋白家族基因OsANN4, 研究表明OsANN4可以通过调节H2O2累积,缓解ABA诱导的根系通气组织形成。此外,钙离子结合的膜蛋白OsANN4与OsCDPK24激酶互作,进一步被OsCDPK24磷酸化作为ABA处理的应答。
Figure.6 A LUC报告基因互补成像,在有或无ABA处理的情况下,检测OsANN4和OsCDPK24互作,彩色比例尺显示生物发光强度。C LUC报告基因互补成像,ABA处理,检测OsANN4-(S13A)和OsCDPK24互作。
参考文献:
Qian Zhang et al. Rice annexin OsANN4 interacting with OsCDPK24, reduces root aerenchyma formation by modulating H2O2 under ABA treatment. bioRxiv preprint, 2019; doi.org/10.1101/519199
近日西南大学材料与能源学部薛鹏教授和康跃军教授团队共同开发了一种肿瘤药物的新颖方法—基于HMPB的多功能纳米材料的三模态治疗,将ICG和DOX加载到HMPB NP,得到了复合物HPID NPs,在红外激光的照射激发下,实现化学疗法、光动力疗法和光热疗法的联合治疗。
Figure.7 荧光示踪HPID NPs在体内的生物分布:(a)荷瘤(背部)BALB/c小鼠静脉注射HPID NPs记录72h的亮场(BF)和荧光(FF)图像;(b-c)在静脉注射(b) HPID NPs或(c)游离ICG,24小时后剥离的器官和肿瘤的亮场和荧光图像.
参考文献:
Ruihao. Yang et al. Indocyanine Greed-Modified Hollow Mesoporous Prussian Blue Nanoparticles Loading Doxorubicin for Fluorescence-Guided Tri-Modal Combination Therapy of Cancer. Nanoscale, 2019, DOI:10.1039/C8NR1043A.
陆军军医大学附属大坪医院研究人员开展了关于嵌合αFR抗原受体NK-92细胞免疫疗法的抗卵巢癌的研究。构建了三种不同的嵌合FRc抗原受体NK-92细胞,经LDH细胞毒性试验,细胞因子释放测定,实时细胞分析,活细胞成像,小鼠卵巢癌异种移植模型验证,最终得到表达αFR-28BBζ的NK-92细胞对αFR阳性卵巢癌细胞具有细胞毒性,具有较好的抗肿瘤效应。
Figure.8 nk-92-αfr-28-bbζ细胞体内抗肿瘤活性实验。A、小鼠异种移植卵巢癌模型构建的示意图与治疗程序。B,体内生物荧光成像监测卵巢癌的发生发展。实验第0天和第10天拍摄的图像如下所示。
Xiang Ao, et al. Anti-αFR CAR-engineered NK-92 Cells Display Potent Cytotoxicity Against αFR-positive Ovarian Cancer. J Immunother, 2019; 42:284-296
|