磁辅助流式细胞术量化细胞特异性反应

该篇实验方法已经在 Science Advances 文章“Nanoparticle interactions with immune cells dominate tumor retention and induce T cell–mediated tumor suppression in models of breast cancer”中验证过。原作者将该方法的详细版本发表在 Bio-protocol 期刊,欢迎大家进入 Bio-protocol 期刊直接与作者交流。

简 介

在这篇Bio-protocol文章中,来自霍普金斯大学医学院的研究人员详细描述了一个可以有效分类和识别肿瘤微环境中细胞的方法,这些细胞在静脉给药后具有内化的磁性氧化铁纳米颗粒。

磁辅助流式细胞术量化细胞特异性反应

亮 点

在本方法中,作者首先利用磁性氧化铁纳米颗粒(MION)对梯度磁场的定向响应,在流式细胞术分析之前,预先通过磁分离对含或不含MION的细胞进行“预分类”。

经过分选后,即可以通过电感耦合等离子体质谱(ICPMS)或ferene-s分析验证分析物(Fe)的浓度, 从而准确定量出纳米颗粒摄取相关的铁含量、基因或蛋白质表达变化,以及分子水平的其他生物反应。

背景介绍

几种基于纳米颗粒的抗癌药物已经进入临床应用阶段,它们在诊断、抗癌药物递送和治疗方面已被证明具有安全性和有效性。然而,由于纳米颗粒和免疫细胞之间相互作用的机制尚不完全清楚,因此我们对癌症纳米医学的理解仍然存在一定的盲区。

目前,在细胞水平上清楚地了解纳米颗粒与生命系统的相互作用对于开发基于纳米颗粒的疗法是非常必要的。为了跟踪细胞中纳米颗粒的吸收,纳米颗粒通常用荧光染料标记以进行检测。使用流式细胞仪将光散射与检测来自适当标记细胞的荧光信号相结合,对混合细胞群进行定量分析及分选。但是纳米颗粒上的染料或其他“赋形剂”分子的存在会以意想不到的方式改变纳米颗粒的药代动力学和生物分布,并且不能为纳米颗粒浓度的定量验证提供足够的分析物。

而磁性氧化铁纳米颗粒(MION)提供了独特的特征来研究这些相互作用,因为对磁场的响应反应会导致含有MION的细胞在磁铁附近沉积,而不含MION的细胞则留在上清液中,这使得能够很方便地从体内分选含有纳米颗粒的细胞种类。

步骤节选

step A. Preparation of digestion media

step B. Sample preparation

step C. Magnetic separation

磁辅助流式细胞术量化细胞特异性反应

Figure 2. Overall scheme of magnet-assisted cell sorting from tumor for flow cytometry

step D. Staining and fixation

step E. Data Acquisition

磁辅助流式细胞术量化细胞特异性反应

Figure 3. Flow cytometry gating strategy to identify different cell population

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原文链接: https://s.bio-protocol.org/d628f48dc21f2b76

磁辅助流式细胞术量化细胞特异性反应

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