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.
흐름에 의한 말초 혈액의 면역 표현형은 세포 계측법 질병과 치료 기간 동안 주변 백혈구의 주파수 및 활성화 상태의 변화를 결정한다. 그것은 치료 효과를 예측하고 새로운 치료 표적을 식별 할 수있는 가능성이있다. 전체 혈액 얼룩은 시료 준비 중에 발생할 수있는 유물을 최소화 조작되지 혈액을 사용합니다. 그러나, 전혈 염색은 샘플의 무결성을 보장하기 위해 신선하게 수집 한 혈액에서 수행되어야한다. 또한,이 탠덤 염료의 잠재적 불안정성을 방지하고 선명한 보라색 염료 시약 사이의 상호 작용을 방지하기 위해 같은 날 항체 칵테일을 제조하는 것이 가장 좋다. 따라서, 전체 혈액 얼룩은 내 간 실험적인 변화를 통제하기 위해주의 표준화가 필요합니다.
여기서는 antibod 제조 표준 과정으로 2 차원 (2D) 바코드 리더를 구비 한 자동화 된 액체 핸들러 배포 신고유동 세포 계측법에 대한 Y 칵테일. 항체는 데이터베이스에서 컴파일 된 96 웰 형식 및 내용에 배치 2D 바코드 튜브에 옮겼다. 액체 핸들러는 데이터베이스 내 항체 이름을 참조하여 소스 항체 튜브를 찾을 수있다. 우리의 방법은, 소스 항체 튜브의 위치 조정을 위해 지루하고 제거. 또한 사용자가 용이하게 분석 용 소프트웨어 방법에서, 스크립트 재 기입하지 않고 데이터베이스 수정 등 용도 항체, 부피, 및 대상으로 항체 분배 프로세스 상세의 번호를 변경할 수 있도록 융통성을 제공 하였다.
개념 실험의 증거 분석 세포 계측법 11 색, 17 항체 흐름의 복제 준비에 의해 입증 뛰어난 인터 및 인트라 분석 정밀도를 달성했다. 이 방법론은 분석 유동 세포 계측법에 대한 전체 처리량이 증가하고 상세한 pheno에 필요한 복잡한 항체 칵테일을 매일 준비를 촉진갓 수집 된 항 응고 말초 혈액의 typic 특성.
인간의 말초 혈액의 면역 표현형은 면역 세포 하위 집합 1 양적, 질적 변화를 결정한다. 이 작업 및 저항 예측 바이오 마커 에이즈 발견 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하고, 복합 면역 요법의 개발을 용이하게한다. 따라서, 면역 표현형의 검증 및 표준화 학술 연구자, 임상 실험실과 산업에 상당한 관심의 영역입니다.
유세포 방법에 의해 말초 혈액의 면역 표현형 현재 혈액 학적 악성 종양 3 및 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV) 감염 4,5, 면역 요구에 대한 말초 혈액 신뢰성 면역 표현형 그 때문에 검증 및 표준화 할 사항의 임상 관리에 사용되지만 면역 세포 하위 집합 및 활성화 / 억제 수용체 1,6-8보다 광범위한 범위를 필요로한다. Successful 면역 표현형은 장비 설치 및 세포 얼룩 절차 9,10에 관한 실험 – 투 – 실험 변동성을 최소화하기 위해주의 표준화가 필요합니다. 유동 세포 계측법에 대한 장비 설정 표준화가 잘 전 우려 9,11,12를 해결하기 위해 설립 동안, 면역 세포의 서브 세트 및 활성화 상태의 범위를 제한하지 않고 세포의 염색에 관한 변동을 최소화하는 방법을 불분명.
항원의 수가 증가를 검출 할 때, 너무도 오차 변동은 최적의 시약 분주과 교차 오염에 기인 기회를한다. 응고 전혈 phenoptypic 분석 방법 임상 화학 분석에 사용하기 위해 1980 년대 후반에 설립되었다. 이 같은 방법은 샘플 준비를위한 연구 실험실의 요구를 제공하고 있습니다. 중요한 것은, 임상 실험에 사용 된 항체 칵테일은 통상적으로 덜 복잡하다 아바ilable 사전 역가 및 제조 업체에서 미리 혼합. 미리 혼합 된 항체 칵테일의 단 하나의 전송이 필요합니다. 연구 설정에서 10-16 항체의 항체 칵테일 전형적인. 각각의 칵테일 실험실에 의해 안정성을 검증하거나 각 분석하기 전에 신선한 준비해야합니다. 샘플에 대해 여러 항체 칵테일을 준비 50-80 개별 항체의 피펫, 지루하고 오류가 발생하기 쉬운 둘 다 작업을 수반 할 수 있습니다.
칵테일 제조의 자동화는 적은 오류와 같은 수동 칵테일 준비에 비해 여러 가지 장점을 가지고, 피펫의 정확도를 증가하고, 어쩌면 시약 소모 감소했다. 여기서는 제제를 샘플링 관련 변동성을 최소화하기 위해 면역 표현형의 세포 염색 방법으로 2 차원 (2D) 바코드 리더를 구비 한 자동화 된 액체 핸들러의 성공적인 도입을보고한다.
말초 혈액의 면역 표현형은 면역 개별 응답에 대한 통찰력을 확보하기위한 매우 중요합니다. 문제는 실험 – 투 – 실험 변동성 1,14을 제어하는 분석의 표준화에있다. 변화 중 하나는 주요 소스 샘플의 인간의 조작에있다. 따라서, 시료 처리의 부분 또는 전체 자동화 실험 간 실험 가변성 1,14 극적인 감소를 용이하게 생각할 수있다. 이 프로토콜에서는, 우리는 전체 혈액의 면역 표현형의 샘플 염색에 대한 2 차원 바코드 판독기가 장착 된 자동화 액체 핸들러를 도입하여 분석 변동성을 최소화하기 위해 성공적인 노력을보고한다.
디자인, 우리의 방법은 다양합니다 그들을 정의하는 추가 "자료 칵테일"을 추가하여 다른 면역 하위 집합을 모니터링 할 수 있습니다. 이러한 서브 세트들은 T 헬퍼 세포, T 조절 세포, B 세포, NK 세포, 수지상 세포 및 단핵구 (원고를 포함준비) 18. 우리는 추가 마커 1을 도입하여 컨소시엄의 추천 항체 패널을 채택. 우리가 유도 항원의 검출에 대한 이러한 채널을 예약하고 싶었다로 세포 집단은, 검출기 화려한 보라색 421 (BV421)에 최소한의 방출과 형광 색소에 접합 된 "자료 칵테일", 피코 에리 트린 (PE)를 사용하여 식별 및 알로 (APC) 하였다. 이 기능은 면역 세포의 활성화 상태를 모니터링 할 수있는 가장 높은 감도를 보장뿐만 아니라,이 세 가지 형광 색소가 가장 많이 유도 마커에 대한 항체가 결합 될 때 새로운 활성화 마커를 유연하게 숙박 할 수 있습니다뿐만 아닙니다. 따라서, 우리의 방법뿐만 아니라 전체 혈액의 면역 표현형을위한 칵테일 제조에 적합뿐만 아니라 세분화 된 조직 (예를 들면, 종양)에서 발견 한 말초 혈액 단핵 세포와 세포를 포함하는 다른 샘플을 염색하는 데 유용합니다.
성공적인 소개우리의 방법의 duction 특별한 실험 실용 준비의 단계에 대한 관심, 그리고 프로그래밍 및 방법의 실행을 필요로한다. 2 차원 바코드 튜브의 제조는 사람이 읽을 수있는 라벨과 지정된 튜브에 항체의 전송과 라벨을 포함한다. 오류의 도입을 방지하기 위해, 우리는 두 사람과이 작업을 수행하는 것이 좋습니다. 스프레드 시트를 변경 할 때마다, 연구자들은이 방법이 제대로 작동하는지 확인해야합니다. 프로그래밍시 적절한 피펫 팅 방법을 선택하는 것은 성공적인 액체 전송을 보장합니다. LLS는 우리가 P50 또는 P200 전도성 팁을 사용하는 항체 튜브의 바닥에서 침전 된 이물질을받지 않고 피펫 팅을 할 수 있습니다. LLS는 P1000 팁 더 민감하고 때로는 거짓 거품의 존재에 의해 트리거로 LLS는 P1000 팁에 대한 좋은 선택지가되지 않을 수 있습니다. 팁의 가장자리 사이의 공간이 충분하지 않으면 실험 실용 정의의 높이는, 예를 들면, 같은 차선의 액체 전사가 발생할 수있는 각 기기 조정되어야튜브의 바닥. 도 12에 도시 된 바와 같이 "기본 칵테일"및 / 또는 "활성화 칵테일"을 잘 볼 텍싱되지 않은 경우, 그것은 최적의 얼룩을 초래할 수있다.
우리는 시약 (19) 분배와 관련 변동성을 줄이기 위해 다른 방법으로 세포 염색을 위해 동결 건조 된 시약을 사용하는 방법에 대해 생각했다. 그러나, 브릴리언트 바이올렛 염료 고분자 접합체 서로 일으키는 비특이적 신호와 상호 작용하는 것으로 알려져있다. 이와 같이, 동결 건조 된 시약에 두 개 이상의 중합체 접합체 (예 BV421 및 BV650 등) 비 특정 시그널링이 발생할 수 첨가 (예 BV421 + 인구 BV650 배경 신호의 증가) 20. 또한, 동결 건조 된 시약은 새로운 염색 등의 유연성이 부족하다. 그들은 일반적으로 더 비싸고 대량 주문이 필요합니다. 이러한 이유로, 2 차원 바코드 튜브 장착 자동화 액체 핸들러를 사용하여 선택 하였다. 그것은 톤 있지만AKE를 시간을 설정하고 이러한 요인은 생산성 향상과 분석의 재현성에 의해 보상됩니다 장기적으로 악기를 구입하기 위해 선행 투자를 수반합니다. 사실, 몇몇 그룹은 이전에 면역 표현형 또는 유사한 애플리케이션 (21, 22)의 워크 플로우에 자동화 액체 핸들러의 성공적인 통합을보고했다. 유동 세포 계측법 분석을위한 자동화 솔루션은 상용 소스 (FACS SPA III, 자동 칵테일 제조 워크 스테이션 및 FlowStainer)에서 사용할 수 있습니다. 이것은 또한 면역 표현형에 대한 자동화 된 칵테일 준비를위한 큰 필요가 있음을 나타냅니다.
이 기술을 마스터 한 후, 우리는 완전 자동화 된 전체 혈액의 면역 표현형의 개발은 더 실험 – 투 – 실험 변동성을 줄일 수, 심지어 23을 설정 다기관 임상 시험에서 전체 혈액의 면역 표현형이 가능 할 수 있다는 구상. 우리는 이미를 Lyse이었다 사용하기 시작했다시간 조수 용해 및 세척 단계를 자동화합니다. 또한 2D 바코드 튜브 항체의 양과 시약 분배 추적 자동 판정 크게 각각 항체의 재고 및 우리의 방법을 통해 품질 관리를 향상시킬 수 있음을 상상할.
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 |