Whole blood Immunophenotyping is indispensable for monitoring the human immune system. However, the number of reagents required and the instability of specific fluorochromes in premixed cocktails necessitates daily reagent preparation. Here we show that semi-automated preparation of staining antibody cocktail helps establish reliable immunophenotyping by minimizing variability in reagent dispensing.
المناعي من الدم المحيطي من قبل التدفق الخلوي يحدد التغيرات في الوضع تردد وتفعيل الكريات البيض الطرفية أثناء المرض والعلاج. لديه القدرة على التنبؤ الكفاءة العلاجية وتحديد أهداف علاجية جديدة. كله تلطيخ الدم يستخدم الدم unmanipulated، مما يقلل القطع الأثرية التي يمكن أن تحدث أثناء إعداد العينات. ومع ذلك، يجب أيضا أن يتم ذلك كله تلطيخ الدم على الدم التي تم جمعها حديثا لضمان سلامة العينة. بالإضافة إلى ذلك، فمن الأفضل لتحضير الكوكتيل الأجسام المضادة في نفس اليوم لتجنب عدم الاستقرار المحتمل للترادف، صبغ ومنع التفاعل كاشف بين الأصباغ البنفسجي رائعة. لذلك، كله تلطيخ الدم يتطلب توحيد دقيق للسيطرة على تقلب داخل وبين التجريبية.
هنا، نحن تقرير نشر معالج السائل الآلي مجهزة ثنائي الأبعاد (2D) قارئ الباركود في عملية موحدة لجعل antibodالكوكتيلات ص لالتدفق الخلوي. تم نقل الأجسام المضادة في 2D أنابيب barcoded مرتبة في شكل 96 جيدا ومحتوياتها جمعها في قاعدة بيانات. معالج السائل ويمكن بعد تحديد موقع قارورة مصدر الأجسام المضادة من قبل المراجع أسماء الأجسام المضادة داخل قاعدة البيانات. القضاء على أسلوبنا التنسيق شاقة لتحديد المواقع أنابيب مصدر الأجسام المضادة. وقدمت براعة مما يتيح للمستخدم بسهولة تغيير أي عدد من التفاصيل في عملية الاستغناء عن الأجسام المضادة مثل الأجسام المضادة المحددة لاستخدام، وحجم، والوجهة عن طريق تعديل قاعدة البيانات دون إعادة كتابة البرمجة في طريقة برنامج لكل فحص.
والذي يدل على التجربة مفهوم تحقيق العالقة بين والبينية دقة الفحص، ويتجلى ذلك إعداد تكرار من 11 لونا، وتدفق 17-الأجسام المضادة الخلوي الفحص. وزادت هذه المنهجيات الإنتاجية الإجمالية لالتدفق الخلوي المقايسات وسهلت إعداد اليومي للالكوكتيلات الأجسام المضادة المعقدة اللازمة لpheno مفصلتوصيف مثال او نموذج من الدم المحيطي anticoagulated جمعت حديثا.
المناعي من الدم المحيطي البشري يحدد التغيرات الكمية والنوعية في مجموعات فرعية الخلايا المناعية 1. أنه يوفر نظرة ثاقبة آليات العمل والمقاومة، واكتشاف الوسائل المؤشرات الحيوية التنبؤية، ويسهل تطوير المناعية الجمع. ولذلك، فإن التحقق من صحة وتوحيد المناعي هو مجال اهتمام كبير الباحثين الأكاديميين، المختبرات الطبية، والصناعات.
على الرغم من أن يستخدم المناعي من الدم المحيطي بالطرق cytometric تدفق حاليا لإدارة السريرية من الأورام الخبيثة الدموية 2،3 وفيروس نقص المناعة البشرية (HIV) عدوى 4،5، المناعي موثوق بها من الدم المحيطي للمطالب المناعي اعتبارات محددة في التحقق من صحة وتوحيد لأنه يتطلب المزيد من التغطية واسعة على مجموعات فرعية الخلايا المناعية وتفعيل / المستقبلات المثبطة 1،6-8. SUCCEالمناعي ssful يتطلب توحيد الدقيق للحد من تقلب التجربة إلى التجربة ذات الصلة لإعداد الصك والخلية تلطيخ إجراء 9،10. في حين توحيد إعدادات أداة لالتدفق الخلوي راسخة لمعالجة القلق السابق 9،11،12، فإنه لا يزال من غير الواضح كيفية تقليل التباين المتعلقة تلطيخ الخلايا دون تقييد تغطية مجموعات فرعية الخلايا المناعية وحالة تفعيلها.
ولما كان عدد من المستضدات ليتم الكشف عن الزيادات، فكذلك لا فرصة للخطأ وتقلب نظرا لصرفها كاشف الأمثل والتلوث. تم إنشاء طرق تحليل phenoptypic من الدم الكامل anticoagulated في أواخر عام 1980 لاستخدامها في فحوصات المخبرية السريرية. هذه الأساليب نفسها تخدم احتياجات مختبرات البحوث لإعداد العينة. الأهم من ذلك، الكوكتيلات الأجسام المضادة المستخدمة في المختبرات الطبية وعادة ما تكون أقل تعقيدا وافاilable قبل titered وقبل مختلطة من الشركة المصنعة. مطلوب فقط نقل واحد من كوكتيل الضد قبل مختلطة. في إعداد البحوث، والكوكتيلات الضد من 10-16 الأجسام المضادة هي نموذجية. يجب التحقق من صحة كل كوكتيل للاستقرار من قبل المختبر أو إعداد جديدة قبل كل فحص. إعداد عدة زجاجات الأجسام المضادة لعينة قد يترتب على pipetting لمن 50-80 الأجسام المضادة الفردية، وهي مهمة في آن معا مملة وعرضة للخطأ.
أتمتة إعداد كوكتيل لديه العديد من المزايا إعداد كوكتيل اليدوي مثل أخطاء أقل، وزيادة دقة pipetting ل، وربما حتى انخفاض الفاقد كاشف. هنا، نحن تقرير تطبيق ناجح للمعالج السائل الآلي مجهزة ثنائي الأبعاد (2D) قارئ الباركود في عملية الخلية تلطيخ المناعي للحد من تقلب المتعلقة تحضير العينة.
المناعي من الدم المحيطي مهم للغاية من أجل الحصول على نظرة ثاقبة الاستجابات الفردية إلى العلاج المناعي. ويكمن التحدي في توحيد فحص للسيطرة على تجربة إلى تجربة تقلب 1،14. واحد المصدر الرئيسي للتقلب يكمن في التلاعب البشري من العينات. لذلك، فمن المتصور أن الأتمتة الكامل أو الجزئي للتجهيز العينات سيسهل انخفاض هائل في تجربة إلى تجربة تقلب 1،14. في هذا البروتوكول، ونحن التقرير محاولة ناجحة لدينا للحد من تقلب فحص عن طريق إدخال معالج السائل الآلي مجهزة 2D قارئ الباركود لتلطيخ عينة في كامل المناعي في الدم.
في التصميم وطريقتنا هي متعددة، ويمكن رصد مجموعات فرعية المناعية الأخرى بإضافة إضافية "كوكتيل قاعدة" لتحدد لهم. وتشمل هذه فرعية الخلايا التائية المساعدة والخلايا التنظيمية تي، الخلايا البائية والخلايا القاتلة الطبيعية، والخلايا الجذعية، وحيدات (مخطوطة فيإعداد) 18. نحن تكييفها لوحات الأجسام المضادة أوصى الكونسورتيوم عن طريق إدخال إضافية علامات 1. وقد تم تحديد السكان الخلية باستخدام "كوكتيل قاعدة" مترافق إلى fluorochromes مع الحد الأدنى من الانبعاثات في البنفسجي اللامع 421 (BV421)، فيكوإيريترين (PE)، وallophycocyanin (APC) كاشفات، كما كنا نريد أن نحتفظ هذه القنوات للكشف عن مستضدات محرض. هذه الميزة لا يضمن فقط أعلى حساسية لمراقبة حالة تنشيط الخلايا المناعية ولكن يمكن أيضا الإقامة مرنة من علامات تفعيل جديدة كما في معظم الأحيان يتم مترافق هذه fluorochromes ثلاثة مع الأجسام المضادة ضد علامات محرض. لذلك، لدينا وسيلة ليست فقط مناسبة لإعداد الكوكتيل لكامل المناعي الدم ولكن مفيد أيضا لتلطيخ عينات أخرى بما في ذلك الخلايا وحيدة النواة في الدم المحيطي والخلايا المستخرجة من أنسجة مصنفة (على سبيل المثال، ورم).
مقدمة ناجحةالدرفلة الجديد من أسلوبنا يتطلب اهتماما خاصا لالخطوات في إعداد المختبرات، وبرمجة وتنفيذ الأسلوب. ويشمل إعداد أنابيب الباركود 2D وضع العلامات مع علامات للقراءة البشرية ونقل الأجسام المضادة للأنابيب المعينة. لمنع دخول من أخطاء، ونحن نوصي بذلك مع شخصين. كلما تغيير جداول البيانات، يجب أن المحققين تحقق ما إذا كان الأسلوب يعمل بشكل صحيح. اختيار أساليب pipetting لمناسبة خلال برمجة يضمن نجاح نقل السائل. LLS تمكن pipetting لمن دون الحصول على الحطام عجلت من أسفل أنابيب الأجسام المضادة، التي نستخدمها إما P50 أو P200 نصائح موصل. قد لا يكون LLS خيارا جيدا للحصول على نصائح P1000 كما LLS هو أكثر حساسية مع نصائح P1000 وأحيانا تسبب زورا جود فقاعات. ارتفاعات في تعريف المختبرات ينبغي تعديل لكل أداة يمكن أن يحدث نقل السائل كما الأمثل، على سبيل المثال، إذا لم تكن هناك مساحة كافية بين حافة نصائحوالجزء السفلي من الأنابيب. كما هو مبين في الشكل (12)، إذا لم يتم vortexed في "كوكتيل قاعدة" و / أو "كوكتيل تفعيل" حسنا، فإنه قد يؤدي إلى تلطيخ الأمثل.
فكرنا باستخدام الكواشف مجفف بالتجميد لتلطيخ خلية كنهج بديل للحد من تقلب ذات الصلة مع كاشف الاستغناء عن 19. ومع ذلك، ومن المعروف تقارن البوليمر الأصباغ البنفسجي رائعة للتفاعل مع كل الإشارات تسبب أخرى غير محددة. على هذا النحو، إضافة أكثر من اثنين تقارن البوليمر (على سبيل المثال، BV421 وBV650 الخ) في الكواشف مجفف بالتجميد قد يسبب إشارات غير محددة (على سبيل المثال، زيادة إشارة BV650 الخلفية في BV421 + السكان) 20. وعلاوة على ذلك، الكواشف مجفف بالتجميد تفتقر إلى المرونة لإدراج تلطيخ الجديد. أنها عادة ما تكون أكثر تكلفة، ويتطلب النظام السائبة. لهذه الأسباب، اخترنا لاستخدام معالج السائل الآلي مجهزة أنابيب الباركود 2D. على الرغم من أنها تاكيس الوقت لإعداد وينطوي على الاستثمار مقدما لشراء الصك، على المدى البعيد سيتم تعويض هذه العوامل لعن طريق زيادة الإنتاجية واستنساخ المقايسات. في الواقع، مجموعات قليلة أعلنت في وقت سابق الاندماج الناجح للمعالج السائل الآلي في سير العمل من المناعي أو تطبيقات مماثلة 21،22. الحلول الآلية لتحليل التدفق الخلوي المتوفرة من مصادر تجارية (FACS SPA الثالث، كوكتيل الآلي إعداد محطات العمل، وFlowStainer) أيضا. ويدل ذلك أيضا أن هناك حاجة ماسة لإعداد كوكتيل الآلي لالمناعي.
بعد اتقان هذه التقنية، فإننا نتصور أن تطوير مؤتمتة بالكامل المناعي الدم كله يؤدي إلى تقليل التباين التجربة إلى التجربة وقد يجعل كله المناعي الدم ممكنا حتى في التجارب السريرية متعددة المراكز تحديد 23. لقد بدأت بالفعل باستخدام كان ليزمساعد ح لأتمتة تحلل وغسل الخطوات. نحن نتصور أيضا أن تقرير الآلي من حجم الأجسام المضادة في أنابيب الباركود 2D وتتبع الاستغناء كاشف سوف تحسن كثيرا من المخزون من الأجسام المضادة والسيطرة النوعية على طريقتنا، على التوالي.
The authors have nothing to disclose.
We thank Hannah Puzas for assistance with system design and configuration, and Kevin Khovananth for technical advice. Funding for this work was provided by The Hearst Foundations and the Providence Portland Medical Foundation.
BD LSRFortessa | BD Biosciences | Flow cytometer | |
NXp Span-8 Laboratory Automation Workstation | Beckman Coulter | A31839 | Laboratory Automation Workstation |
Insert, Tube, 11 mm, White, for 1.5 mL Microfuge Tubes (case of 25) | Beckman Coulter | 373696 | Accessary for 24-Position Tube Rack to accommodate microfuge tubes. |
LLS kit | Beckman Coulter | 719262 | Attach bottom of the deck in Laboratory Automation Workstation to enable liquid level sensing |
24-Position Tube Rack | Beckman Coulter | 373661 | Tube rack to hold microfuge tubes for antibody cocktails or blood |
BIOHAZARD AUTOCLAVE BAGS 12×24 IN. RED | LabMart | M111416 | Disposable autoclave bags for the Laboratory Automation Workstation |
VisionMate High Speed 2D Barcode Reader | Thermo Scientific | AB-1850 | 2D barcode reader |
8-Channel Handheld Screw Cap Capper/Decapper | Thermo Scientific | 4105MAT | For de-capping and capping 2D barcode tubes |
Microcentrifuge tubes | Fisher Scientific | 02-681-335 | For making cocktail in or supplying blood speciment to the Laboratory Automation Workstation |
CoolRack XT CFT24 | biocision | BCS-534 | To hold sample tubes. |
1.0 mL Matrix ScrewTop Amber Tubes in Latch Racks | Thermo Scientific | 3741AMB | 2D barcode tubes to store fluorescent dye-cojugated antibodies |
Biomek Span-8 P1000 Tips, Conductive, Pre-sterile with Barrier, 1025 µL | Beckman Coulter | 987925 | Tips for Laboratory Automation Workstation |
Biomek Span-8 P50 Tips, Conductive, Pre-sterile with Barrier, 50 µL (Case of 10 racks) | Beckman Coulter | B01091 | Tips for Laboratory Automation Workstation |
Biomek Span-8 P250 Tips, Conductive, Pre-sterile with Barrier (Case of 10 racks) | Beckman Coulter | 394627 | Tips for Laboratory Automation Workstation |
BD FACS Lysing Solution 10X Concentrate | BD Biosciences | 349202 | RBC lysis |
Falcon Round-Bottom Polystyrene Tubes | Fisher Scientific | 14-959-5 | Sample tubes |
Anti-CD45 FITC | BD Biosciences | 347463 | Effector T cell panel (base) |
Anti-CD3 Alexa Fluor 700 | eBioscience | 56-0038-42 | Effector T cell panel (base) |
Anti-CD4 PerCPCy5.5 | BD Biosciences | 341654 | Effector T cell panel (base) |
Anti-TCRgd BV650 | BD Biosciences | 564156 | Effector T cell panel (base) |
Anti-TCRab BV786 | BD Biosciences | 563825 | Effector T cell panel (base) |
Anti-CD8 APC-H7 | BD Biosciences | 560179 | Effector T cell panel (base) |
Anti-CCR7 PE-CF594 | BD Biosciences | 562381 | Effector T cell panel (base) |
Anti-CD45RA PE-Cy7 | BD Biosciences | 337167 | Effector T cell panel (base) |
Anti-HLA-DR BV421 | BD Biosciences | 562804 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD278(ICOS) PE | BD Biosciences | 557802 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD38 APC | BD Biosciences | 340439 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD279(PD1) BV421 | BD Biosciences | 562516 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD357(GITR) PE | eBioscience | 12-5875-42 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD137(41BB) APC | BD Biosciences | 550890 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD69 BV421 | BD Biosciences | 562884 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD314(NKG2D) PE | BD Biosciences | 557940 | Effector T cell panel (activation) |
Anti-CD134(OX40) APC | BioLegend | 350008 | Effector T cell panel (activation) |
BD Vacutainer Plastic Blood Collection Tubes with Sodium Heparin: Conventional Stopper | Fisher Scientific | 02-689-6 | For collecting blood |
Albumin, Bovine Serum, Fraction V, RIA and ELISA Grade | EMD Millipore | 126593 | For flow wash buffer |
Sodium Azide | Sigma-Aldrich | S8032 | For flow wash buffer |
Heparin, sodium salt | Affimetrix | 16920 | For flow wash buffer |
Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS), 1X, with Calcium, Magnesium, without Phenol Red | GE Healthcare Life Sciences | SH30588.02 | For flow wash buffer |