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Artigo de método

Pérolas Modificadas com Porfirina para Uso como Controle de Compensação em Citometria de Fluxo

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DOI:

10.3791/65294

24 de março de 2023

Neste artigo

Resumo

O protocolo descreve como esferas de compensação à base de porfirina para citometria de fluxo são preparadas pela reação de esferas de poliestireno funcionalizadas com amina com a porfirina TCPP e o reagente de acoplamento amida EDC. Um procedimento de filtração é usado para reduzir os subprodutos particulados.

Resumo

A citometria de fluxo pode caracterizar e quantificar rapidamente diversas populações celulares com base em medidas de fluorescência. As células são primeiramente coradas com um ou mais reagentes fluorescentes, cada um funcionalizado com uma molécula fluorescente diferente (fluoróforo) que se liga às células seletivamente com base em suas características fenotípicas, como a expressão de antígenos de superfície celular. A intensidade de fluorescência de cada reagente ligado às células pode ser medida no citômetro de fluxo usando canais que detectam uma faixa especificada de comprimentos de onda. Quando múltiplos fluoróforos são usados, a luz de fluoróforos individuais geralmente transborda para canais de detecção indesejados, o que requer uma correção nos dados de intensidade de fluorescência em um processo chamado compensação.

Partículas de controle de compensação, tipicamente esferas de polímero ligadas a um único fluoróforo, são necessárias para cada fluoróforo usado em um experimento de marcação celular. Os dados das partículas de compensação do citômetro de fluxo são usados para aplicar uma correção nas medidas de intensidade de fluorescência. Este protocolo descreve a preparação e purificação de esferas de compensação de poliestireno funcionalizadas covalentemente com o reagente fluorescente meso-tetra(4-carboxifenil) porfina (TCPP) e sua aplicação na compensação por citometria de fluxo. Neste trabalho, esferas de poliestireno funcionalizadas com amina foram tratadas com TCPP e o reagente de acoplamento amida EDC (cloridrato de N-(3-dimetilaminopropil)-N′-etilcarbodiimida) em pH 6 e à temperatura ambiente por 16 h com agitação. As esferas de TCPP foram isoladas por centrifugação e ressuspensas em tampão pH 7 para armazenamento. Partículas relacionadas ao TCPP foram observadas como subproduto. O número dessas partículas poderia ser reduzido usando um protocolo de filtração opcional. As esferas TCPP resultantes foram usadas com sucesso em um citômetro de fluxo para compensação em experimentos com células de escarro humano marcadas com múltiplos fluoróforos. As esferas de TCPP mostraram-se estáveis após armazenamento em geladeira por 300 dias.

Introdução

As porfirinas têm sido de interesse há muitos anos na área biomédica devido às suas propriedades fluorescentes e de direcionamento tumoral 1,2,3. Aplicações terapêuticas como a terapia fotodinâmica (TFD) e a terapia sonodinâmica (TSD) envolvem a administração sistêmica de uma porfirina a um paciente com câncer, o acúmulo da droga no tumor e a exposição localizada do tumor a uma luz laser de um comprimento de onda específico ou ultrassom. A exposição à luz laser ou ao ultrassom leva à geração de espécies reativas de oxigênio pela porfirina e subsequente morte celular

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Protocolo

Todos os procedimentos precisam ser feitos com equipamentos de proteção individual adequados.

1. Preparo da solução-estoque de TCPP, 1,0 mg/mL

NOTA: Isso pode ser preparado mensalmente.

  1. Usando uma balança analítica, espátula e papel de pesagem, pesar 49,0-50,9 mg de TCPP. Arredondar o peso para 1/10 de miligrama. Separe a quantidade medida de TCPP protegida da luz.
    Observação : use uma arma estática se a leitura de peso é instável.
  2. Determinar as quantidades necessárias de água purificada e isopropanol (IPA) da Tabela 1 com base na quantidade de TCPP pesada ....

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Resultados

Este protocolo para a marcação TCPP de contas é relativamente rápido e eficiente. A Figura 1 mostra um resultado representativo do processo de marcação de esferas TCPP determinado por citometria de fluxo. A Figura 1A mostra o perfil padronizado das contas Rainbow, conforme detectado no canal apropriado para detecção de TCPP. Essas esferas servem como um QC para a padronização das tensões do laser para a detecção de TCPP pelo citômetro de fluxo.

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Discussão

Apesar das inúmeras aplicações das porfirinas no diagnóstico e terapêutica docâncer2, há pouca literatura sobre seu potencial uso como reagente de citometria de fluxo para a identificação de populações de células cancerosas versus não cancerosas em tecidos humanos primários24,25,26. Nossa pesquisa na análise por citometria de fluxo do escarro humano24,27

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Divulgações

Todos os autores são funcionários da bioAffinity Technologies.

Agradecimentos

Gostaríamos de agradecer a David Rodriguez pela assistência com a preparação da figura e Serviços de Patologia de Precisão (San Antonio, TX) pelo uso de seu citômetro de fluxo Navios EX.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Frascos de plástico âmbar, 2 mL, fundo em U, polipropilenoResearch Products International   ZC1028-500
Esferas de poliestireno divinilbenzeno reticuladas com amina (PS/DVB), 10,6 μ m de diâmetro, 2,5% p/v suspensão aquosa, 3,82 x 107 contas/mL, 7,11 x 1011 amine/grânuloSpherotechAPX-100-10Diâmetro spec. 8,0-12,9 um, suspensão 2,5% c/v 3,82 x 107 grânulos/mL, 7,11 x 1011 grupos aminas/grânulos
Tubos cônicos, 50 mL, FalconFisher Scientific14-432-22
Centrífugacom rotor apropriado
Garrafa descartável de poliestireno com tampa, 150 mLFisher Scientific09-761-140
EDC (N- (3- dimetilaminopropil)- N'- cloridrato de etilcarbodiimida), ≥ 98%Sigma03450-1GCAS No:  25952-53-8
FlowJo Software de Análise de Célula Única (v10.6.1)BD
Lamínulas de vidro, 22 x 22 mmFisher Scientific12-540-BP
Filtros de seringa de fibra de vidro (Finneran, 5 µ m, 13 mm de diâmetro)Thomas Scientific1190M60
Lâminas de microscópio de vidro, 275 x 75 x 1 mmFisher Scientific12-550-143
Hanks Solução salina balanceada (HBSS)Fisher Scientific14-175-095
Isopropanol, grau ACSFisher ScientificAC423830010
Pipeta mecânica, 1 canal, 100-1000 uL com pontasEppendorf
MES (22- (N- mopholino)- N'- ácido etanossulfônico, sal hemissódicoSigmaM0164Nº CAS:  117961-21-4
Citômetro de fluxo Navios EXBeckman Coulter
Microscópio Olympus BX-40 com câmera DP73 e objetiva 40X com software cellSensOlympusou pipetas Pasteur
similares, vidro, 5.75"Fisher Medidor13-678-6B
(UB 10 Ultra Basic)Denver Instruments
(Drummond)Pipete.comDP101
, 5 mLFisher Scientific14955452
Partículas de poliestireno (não funcionalizadas), SPHERO,  2,5% w/v, 8,0-12,9 µ mSpherotechPP-100-10 
Tubos de polipropileno, 15mL, cônicosFisher Scientific14-959-53A
Tubos de poliestireno, fundo redondo Fisher Scientific14-959-2A
Rainbow Beads (Spherotech URCP-50-2K)Fisher ScientificNC9207381
Pipetas sorológicas, descartáveis - 10 mLFisher Scientific07-200-574
Pipetas sorológicas, descartáveis - 25 mLFisher Scientific07-200-576
Bicarbonato de sódio (NaHCO3)SigmaS6014Nº CAS:  144-55-8
TCPP (meso-tetra(4-carboxifenil)porfina)  Fronteira Científica Fisher Scientific50-393-68CAS No:  14609-54-2
Leitor de Placa de Faísca Tecan (ou similar)Tecan Life Sciences
Tubo revólver/rotadorThermo Fisher88881001
Misturador VortexFisher Scientific2215365
3123000918 de pH Scientific Controlador de pipeta Seringa de plástico

Referências

  1. Josefsen, L. B., Boyle, R. W. Unique diagnostic and therapeutic roles of porphyrins and phthalocyanines in photodynamic therapy, imaging and theranostics. Theranostics. 2 (9), 916-966 (2012).
  2. Tsolekile, N., Nelana, S., Oluwafemi, O. S. Porphyrin as d....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Esferas TCPPIntensidade de Fluoresc nciaEsferas de PoliestirenoEsferas Funcionalizadas com AminaAcoplamento com EDCFiltra o de EsferasTransbordamento de Fluor foro