इस अध्ययन से एक का वर्णन इमेजिंग आधारित सूक्ष्म निराकरण परख वायरस के बीच प्रतिजनी संबंधों का विश्लेषण करने के लिए। प्रोटोकॉल एक flatbed स्कैनर को रोजगार और अनुमापन, अनुमापन quantitation, निराकरण, और निराकरण quantitation सहित चार कदम, है। परख वर्तमान घूम इन्फ्लूएंजा एक (H1N1) pdm09, एक (H3N2), और बी वायरस के साथ अच्छी तरह से काम करता है।
The micro-neutralization (MN) assay is a standard technique for measuring the infectivity of the influenza virus and the inhibition of virus replication. In this study, we present the protocol of an imaging-based MN assay to quantify the true antigenic relationships between viruses. Unlike typical plaque reduction assays that rely on visible plaques, this assay quantitates the entire infected cell population of each well. The protocol matches the virus type or subtype with the selection of cell lines to achieve maximum infectivity, which enhances sample contrast during imaging and image processing. The introduction of quantitative titration defines the amount of input viruses of neutralization and enables the results from different experiments to be comparable. The imaging setup with a flatbed scanner and free downloadable software makes the approach high throughput, cost effective, user friendly, and easy to deploy in most laboratories. Our study demonstrates that the improved MN assay works well with the current circulating influenza A(H1N1)pdm09, A(H3N2), and B viruses, without being significantly influenced by amino acid substitutions in the neuraminidase (NA) of A(H3N2) viruses. It is particularly useful for the characterization of viruses that either grow to low HA titer and/or undergo an abortive infection resulting in an inability to form plaques in cultured cells.
माइक्रो निराकरण (MN) assays को निष्क्रिय करने एंटीबॉडी के quantitation के लिए और एंटीवायरल गतिविधियों के विषाणु विज्ञान में उपयोग किया जाता है। Hemagglutination निषेध के लिए एक विकल्प के रूप में (एचआई) assays, एम.एन. assays रिसेप्टर बाध्यकारी इन्फ्लूएंजा वायरस में की आत्मीयता परिवर्तन, जो जटिल हो सकता है एचआई की व्याख्या परिणाम 1,2,3 से प्रभावित गैर प्रतिजनी प्रभाव को दूर कर सकते हैं। अभी हाल तक, सबसे एम.एन. assays cytopathic प्रभाव (सीपीई) या एंजाइम से जुड़ी immunosorbent assays (एलिसा) 4.5 पर आधारित थे। एम.एन. ध्यान केंद्रित करने और पट्टिका में कमी पर आधारित assays 1990 6,7,8 में विकसित किए गए। फलक कमी assays दिखाई सजीले टुकड़े गिनती संक्रामकता यों के लिए पर भरोसा करते हैं। हालांकि, दृश्य मायने रखता है केवल बड़े सजीले टुकड़े हैं कि मानव आंखों से ढूढने हैं कवर, भले ही सजीले टुकड़े के बहुमत छोटे और कई मौजूदा घूम वायरस के लिए अदृश्य हैं। यह अधूरा कवरेज परीक्षकों के बीच में और प्रयोगों के बीच महत्वपूर्ण बदलाव पैदा कर सकता है, मैं करने के लिए अग्रणीncomparable का परिणाम है। यह भी विधि का उपयोग करने के लिए जब कुछ वायरस एकल कक्षों या बहुत छोटे सजीले टुकड़े के निष्फल संक्रमण दिखाने के लिए असंभव है।
गरीबों की गिनती के संकल्प एक इमेजिंग आधारित प्रोटोकॉल के लागू होने से सुधार किया जा सकता है। प्रौद्योगिकी, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और उच्च throughput में प्रगति के साथ अच्छी तरह से प्लेट पाठकों संक्रमित कोशिकाओं 9 गिनती करने के लिए सटीक साधन प्रदान कर सकते हैं। एक ट्रांस-प्रबुद्ध माइक्रोस्कोप के तहत, संक्रमित कुछ मार्कर के साथ टैग कोशिकाओं उप सेलुलर संकल्प में उनके अवशोषण या प्रतिदीप्ति इसके विपरीत द्वारा देखे जा सकते हैं। एक नमूना तो एक कंप्यूटर स्क्रीन पर विश्लेषण किया जा सकता है।
दुर्भाग्य से, देखने के क्षेत्र में कमी के कारण, एक सौ से अधिक टाइल छवियों एक भी अच्छी तरह से कवर करने के लिए आवश्यक हैं। 96 कुओं के साथ एक थाली का विश्लेषण और इमेजिंग के बारे में दस हजार छवियों के प्रसंस्करण की आवश्यकता होगी। इस तरह की एक श्रमसाध्य प्रक्रिया में समय लगता है और महंगा है, और संकल्प प्राप्त की पीढ़ी में हैएल वायरल संक्रमण की दिनचर्या लक्षण वर्णन के लिए अनावश्यक। एक सीमित बजट के साथ प्रयोगशालाओं पा सकते हैं कि एक flatbed स्कैनर के आसपास का निर्माण दृष्टिकोण एक लागत प्रभावी, उच्च throughput विकल्प प्रदान करता है।
इस पत्र में, हम एक बेहतर पट्टिका कमी एम.एन. परख वायरस की एक बड़ी संख्या के प्रतिजनी लक्षण वर्णन के लिए और मात्रात्मक एंटीवायरल गतिविधियों और निराकरण एंटीबॉडी को मापने के लिए उपयुक्त है कि वर्णन है। परख कई फायदे हैं: सबसे पहले, यह एक इमेजिंग आधारित परख कि, सेलुलर स्तर पर वायरस के संक्रमण को मापने के लिए पट्टिका आकार की परवाह किए बिना सक्षम है। एक अच्छी तरह से भीतर कुल संक्रमित कोशिका आबादी (आईसीपी) की गिनती बहुत पता लगाने संवेदनशीलता बढ़ जाती है, यह संभव कम संक्रामकता के साथ वायरस को चिह्नित करने के लिए कर रही है। दूसरे, एक अधिक सटीक मात्रात्मक अनुमापन इनपुट वायरस की मात्रा निर्धारित करने के निराकरण के लिए पहले शुरू की है। मात्रात्मक इनपुट वायरस काफी कम कर देता है Variaविभिन्न प्रयोगों और बीच tion प्रयोगशालाओं के बीच अधिक परिणाम तुलनीय बनाता है। तीसरा, निराकरण titers, छवियों का विश्लेषण करने के लिए तेजी से quantitation कर रही है और उपयोगकर्ता के अनुकूल द्वारा सीधे निर्धारित किया जा सकता है। अंत में, प्रोटोकॉल की आवश्यकता संकल्प और सटीकता के साथ एक लागत प्रभावी और उच्च throughput विकल्प प्रदान करता है। quantitation एक flatbed स्कैनर और नि: शुल्क डाटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर आधारित है। पूरे सेटअप एक छोटा निशान है और सबसे प्रयोगशालाओं में तैनाती है।
इस पत्र में प्रस्तुत प्रोटोकॉल वायरस अनुमापन, अनुमापन quantitation, वायरस बेअसर, और निराकरण quantitation सहित चार प्रमुख कदम है, के होते हैं। वायरस अनुमापन तैयारी प्रयोग निर्धारित करता है कि इनपुट वायरस की राशि निराकरण में इस्तेमाल किया जा रहा है। एक अनुमापन के दौरान वायरल सांद्रता के एक नंबर एक 96 अच्छी तरह से थाली में सेल monolayers को लागू कर रहे हैं। संक्रमित कोशिकाओं तो धारा 2 वायरल Dilu में quantitated रहे हैंtion है कि 20% -85% का उत्पादन आईसीपी बदले में में इसी निराकरण के लिए इनपुट वायरस के रूप में लागू किया जाता है धारा 3 निराकरण प्रोटोकॉल का titers अनुभाग का उपयोग 4. प्रयोगों है कि इसके बाद ऊपर प्रोटोकॉल प्रतिनिधि परिणाम में प्रस्तुत कर रहे हैं मात्रा निर्धारित कर रहे हैं। परख में इस तरह के एक (H1N1) pdm09, एक (H3N2), और बी वायरस के रूप में वर्तमान घूम इन्फ्लूएंजा वायरस, के अधिकांश के साथ पिछले दो वर्षों के दौरान अच्छी तरह से परीक्षण किया गया है। इन्फ्लूएंजा वायरस के लक्षण वर्णन के परिणाम जो परामर्श बैठक में कहा कि 2016 में दक्षिणी गोलार्ध और 2016-2017 में उत्तरी गोलार्ध में उपयोग के लिए फ्लू के टीके पर सिफारिशें दे दी है के लिए रिपोर्ट में शामिल थे।
इस अध्ययन में, हम वायरस के बीच सच्चा प्रतिजनी रिश्तों को यों तो एक इमेजिंग आधारित एम.एन. परख का वर्णन किया। अन्य पट्टिका में कमी assays के साथ तुलना में, विधि एक पूरे अच्छी तरह से आईसीपी मापने जोर देती है, संक्रामक आबादी की पूरी कवरेज सुनिश्चित करने। पट्टिका गठन की अपनी स्वतंत्रता भी वायरस है कि मुख्य रूप से अदृश्य छोटे सजीले टुकड़े के रूप में कर सकते हैं या कि केवल एकल कोशिका के संक्रमण का प्रबंधन कर सकते करने के लिए परख के आवेदन चौड़ी। इसलिए, परख अधिक वायरस और एचआई से एंटीबॉडी का एक व्यापक रेंज के प्रभाव की जांच करने में सक्षम है, और इसे और अधिक व्यापक प्रतिजनी समानता या वायरस 12 के बीच मतभेदों को प्रतिबिंबित करने के लिए मदद करता है। उदाहरण के लिए, जब oseltamivir कार्बोक्सिलेट शामिल किया गया है, एम.एन. परख कम NA-निर्भर से बाध्यकारी प्रभावित है, प्रतिजनी मतभेदों को दर्शाती है और अधिक सही। परख के विकास के दौरान, महान प्रयासों प्रयोग स्थिरता, गति, और पता लगाने को बढ़ाने के लिए किए गए थेसंवेदनशीलता, एक flatbed स्कैनर के साथ उच्च throughput में quantitated अनुमापन, इमेजिंग के माध्यम से इनपुट वायरस को नियंत्रित करने से सहित, और एक उपयोगकर्ता के अनुकूल डाटा प्रोसेसिंग मंच को लागू करने। परिणाम आम तौर पर संगत के साथ किया गया है और एचआई के उन लोगों की पुष्टि की है। विशेष रूप से, परिणाम भी इस तरह के कुछ एक (H1N1) pdm09 वायरस के HA1 में G155E प्रतिस्थापन के रूप में हाल ही में ग्रुप ए और बी के टीके वायरस के प्रतिजनी बहाव वेरिएंट के बीच मतभेद प्रतिजनी, साथ ही प्रतिजनी परिवर्तन संस्कृति से चयनित या छिटपुट परिवर्तन की वजह से, पता चला 12।
प्रोटोकॉल सेल लाइनों है कि मजबूत संक्रमण है, जो बहुत इमेजिंग संकेत बढ़ाया दिया के चयन के साथ वायरस प्रकार या उपप्रकार मिलान नहीं हुआ। प्रयोगात्मक भिन्नता डुप्लिकेट की डिजाइन है कि परीक्षण किया antisera की संख्या के साथ संतुलित साथ smoothed किया गया था। अनिश्चितताओं भी छवि गुणवत्ता है, जो मुख्य रूप से इमेजिंग डिवाइस से प्रभावित है से आ सकता है। एक सभ्य रंग flatbed स्कैनर signi कर सकते हैंficantly छवि के विपरीत में सुधार लाने और शोर को कम। निराकरण में इनपुट वायरस की राशि मात्रात्मक इसी अनुमापन से अग्रिम में निर्धारित किया जाना चाहिए, जबकि वायरस अभी भी एक इसी तरह की स्थिति बनाए रखने के। निराकरण के दौरान, एक संक्रमण के सीरमरोधी प्रतिक्रिया संदर्भ वायरस (वीसी) और पृष्ठभूमि स्तर (सीसी) के बीच के अंतर के खिलाफ सामान्यीकृत है। कुलपति और सीसी की सटीक मापन एक निराकरण प्रयोग करने के लिए आवश्यक हैं। अधिक डुप्लिकेट सिफारिश कर रहे हैं (आठ डुप्लिकेट प्रतिनिधि परिणाम में इस्तेमाल किया गया)। अंत में, सॉफ्टवेयर को समझने के लिए एक प्रयोग की सफलता के लिए महत्वपूर्ण है। सॉफ्टवेयर दो से अधिक वर्षों के लिए डब्ल्यूएचओ इन्फ्लुएंजा केंद्र, ब्रिटेन में नियमित वायरस के लक्षण वर्णन के लिए परीक्षण किया गया है। विभिन्न स्थितियों से निपटने के लिए विस्तृत निर्देश पूरक एस 1 में प्रदान की जाती है।
यह एम.एन. परख आवेदन कहाँ नमूने एक ext कवर के लिए उपयुक्त हैदेखने के remely बड़े क्षेत्र लेकिन केवल मध्यम इमेजिंग संकल्प की आवश्यकता होती है। कम लागत और सरल स्थापना के सिस्टम को आसानी से सबसे विषाणु विज्ञान प्रयोगशालाओं के लिए उपलब्ध है। एक ही नमूने के माप में भिन्नता 3% से कम है, जो मोटे तौर पर अनिश्चितता स्कैनिंग 11 के दौरान पेश परिभाषित करता था। इस तरह के कई reproducibility विषाणुजनित अध्ययन में पर्याप्त है और आगे कई स्कैन से छवियों के औसत से कम किया जा सकता है।
अंत में, इस अध्ययन के एक मजबूत एम.एन. परख है कि नियमित प्रतिजनी अध्ययन में इस्तेमाल किया जा सकता है और वर्तमान में इन्फ्लूएंजा वायरस-घूम, विशेष रूप से मानव इन्फ्लूएंजा टीकों में शामिल करने के लिए वायरस के चयन के लिए साल में दो बार के विस्तृत विश्लेषण में HI डेटा का समर्थन करने के लिए यह दर्शाता है।
The authors have nothing to disclose.
The authors thank Dr. M. Matrosovich for providing the parent MDCK and MDCK-SIAT1 cell lines and Roche Pharmaceuticals for supplying the oseltamivir carboxylate.We also appreciate Dr. Anne Weston for valuable suggestions on the manuscript. This study was dependent upon the valued collaboration of the WHO National Influenza Centres and the WHO CCs within the WHO GISRS, who provided the influenza viruses used. This work was funded by the Medical Research Council through Programme U117512723.
VGM | Sigma | D6429, P0781 | 500 ml DMEM+5 ml Pen/Strepb |
PBS A | Nature pH Phosphate-buffered saline: NaCl -10 gm, KCl – 0.25 gm, Na2HPO4 – 1.437 gm, KH2PO4 – 0.25 .gm, and Dist. Water – 1 L. | ||
Avicell | FMC | RC-581F | 2.4g in 100ml distilled water dissolved by agitation on a magnetic stirrer for 1 hr. Sterilize by autoclaving. |
2XDMEM | Gibco | 21935-028 | |
Trypsin | Sigma | T1426 | |
Overlay (10ml/plate): | 5ml 2X DMEM, Trypsin 2μg/ml final conccentration,Avicell – 5ml | ||
Triton X- 100e | Sigma | T8787 | Permeabilisation buffer: 0.2% in PBS A (v/v) |
Tween 80 | Sigma | P5188 | Wash Buffer: 0.05% Tween – 80 in PBS A (v/v) |
Horse serum | PAA Labs Ltd | B15-021 | ELISA Buffer: 10% in PBS A (v/v) + 0.1% Tween 80 |
Mouse MAb against influenza type A | Biorad | MCA 400 | 1st Antibody: 1:1000 in ELISA Buffer |
Goat anti-mouse IgG (H+L) HRP conjugate | Biorad | 172-1011 | 2nd Antibody: 1:1000 in ELISA Buffer |
True Blu peroxidase substrate | KPL | 50-78-02 | Substrate: True blue +0.03% H2O2g (1:1000 of 30% solution) |
96-well flat-bottom microtitre plates | Costar | 3596 | |
8 channel multiwall-plate washer and manifold | Sigma | M2656 | |
Perfection Plate Scanner | Epson | V750 Pro | The imaging software can be downloaded freely from http://www.epson.com/cgi-bin/Store/support/supDetail.jsp?oid=66134&infoType=Downloads. |
Software operational environment: LabVIEW | National Instruments Corporation | Window based with NI Vision builder | Version: LabVIEW2012 or above |