如何分離特定細胞

平臺和蛋白質(zhì)都可能對合成生物學家和生物醫(yī)學研究人員非常有用。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)學院的神經(jīng)科學助理教授，Rice的電氣和計算機工程兼-職助理教授，他們的團隊在《科學進展》中報告了他們的研究結(jié)果。

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

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

然后，他們利用蛋白質(zhì)工程方法開發(fā)了迄今為止報道的光穩(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驗室的賴斯系統(tǒng)，合成和物理生物學項目的學生，他說：“我們基本上開發(fā)了一個平臺，可以篩選單個細胞的時空特性。”

他說：“這是通過首先在顯微鏡下觀察細胞來完成的。”“這些細胞表達一種特殊的蛋白質(zhì)，這樣一來，在所需的細胞上照亮一點就能使它們變成紅色。然后，我們可以使用一種稱為流式細胞儀的通用裝置，輕松地將紅細胞與其余細胞分離。”

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)。實際上，細胞具有持久標簽。

為了僅標記感興趣的細胞，該團隊使用了數(shù)字微鏡設備，該微型微鏡驅(qū)動的陣列也用于數(shù)字投影儀中，以使其能夠點亮單個細胞。Lee說：“這些微鏡旋轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)以定義樣品區(qū)域，直至單個細胞。”“這都是自動化的。有一個電動顯微鏡載物臺，可將成像板上的細胞移動到預定區(qū)域附近，而DMD僅在特定細胞上照射光。”

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

李說，原型機可以在45秒到1分鐘內(nèi)標記單個細胞。他說：“這取決于光的力量。”“有了更強大的光源，我們應該能夠更快地做到這一點，也許每個單元只需幾秒鐘。”

“然后，我們使用流式細胞儀或細胞分選儀，可以檢測并回收我們標記的細胞，而丟棄其余的細胞，”李說。“在我們回收了感興趣的細胞后，我們可以將它們送去測序或進行進一步的研究。”