自烈冰生物關(guān)鍵技術(shù)——冷凍切片制備亮相以后,很多老師都對(duì)烈冰的空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序保持極大地關(guān)注,尤其之前小編請(qǐng)到了實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)大神Dr.Han親自上手,結(jié)合實(shí)際操作詳細(xì)介紹了樣本制備的整個(gè)過程,老師們紛紛反饋?zhàn)⒁獾搅撕芏嘀昂雎缘募?xì)節(jié)操作。
那么,本期小編就持續(xù)高能輸出技術(shù)干貨,介紹一下烈冰生物的數(shù)字切片掃描成像方案以及空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的核心步驟——組織透化優(yōu)化,全程高能,做好準(zhǔn)備哦~
掃描成像的分辨率是影響組織切片原始圖像信息精度和準(zhǔn)確度的重要因素。將組織切片掃描為包含所有組織信息的高分辨率電子圖片,可以在電腦上進(jìn)行放大和縮小,如同在顯微鏡上操作一樣,真正將物質(zhì)的切片標(biāo)本快速數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)病理數(shù)字閱片。
組織透化是指將組織切片放置在含有與 RNA 結(jié)合捕獲探針的載玻片上,固定染色后,通過透化酶處理的方式,使細(xì)胞中的 mRNA 釋放并結(jié)合到相應(yīng)的捕獲探針上,從而獲取基因表達(dá)信息。 這個(gè)過程需要對(duì)透化時(shí)間進(jìn)行一個(gè)很好的把控,透化時(shí)間不夠,mRNA無法充分釋放出來;透化時(shí)間過長(zhǎng),mRNA可能會(huì)擴(kuò)散到附近區(qū)域,影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)人員的操作手法、組織類型、切片厚度等因素不同,最佳透化時(shí)間也不盡相同。因此在正式的組織透化實(shí)驗(yàn)之前,通常需要對(duì)組織進(jìn)行透化優(yōu)化,以確定最佳透化時(shí)間。
下面就以腦組織的冷凍切片為例詳細(xì)介紹一下組織透化時(shí)間的優(yōu)化過程。
首先,準(zhǔn)備好組織優(yōu)化的冷凍切片,進(jìn)行固定、HE染色,然后在明場(chǎng)光源下進(jìn)行掃描成像。
固定及HE染色具體步驟:
1 )將芯片放在PCR儀上,37°C下孵育1分鐘。
2 )將芯片完全浸入預(yù)冷的甲醇中在-20°C孵育30分鐘。
3 )玻片取出,擦干背面液體,在玻片上滴加500μl異丙醇,室溫孵育1分鐘;
4 )將芯片上試劑去除,晾干玻片;
5 )加入1 ml蘇木精,室溫孵育7分鐘;
6 )去除蘇木精試劑,然后將芯片先浸入無酶水中清洗后,晾干;
7 )加入1 ml Bluing Bu?er,室溫孵育2分鐘;
8 )去除試劑,將芯片浸入無酶水清洗后,擦干玻片背面液體;
9 )加入1 ml伊紅混合物,室溫孵育1分鐘;
10) 去除試劑,將芯片浸入無酶水中清洗,晾干直至組織不透明。
11 )在37°C下孵育芯片5分鐘后,進(jìn)行明場(chǎng)成像實(shí)驗(yàn)。
組織透化優(yōu)化:
組織優(yōu)化芯片包含8個(gè)捕獲區(qū)域:
組織透化具體步驟:
1)將芯片放在芯片盒中,陽(yáng)性和陰性對(duì)照均不加透化酶。
2 ) 在透化30min的孔中添加70μl透化酶,放置在37°C的PCR適配器上。
3 ) 6分鐘后,向透化24min的孔中添加70μl通透酶,并在37°C的PCR適配器上孵育,
4) 重復(fù)此過程,直至27min后,向透化3min的孔添加70μl透化酶,放置在37°C的PCR適配器上。
5) 從每個(gè)孔中除去透化酶,陽(yáng)性對(duì)照以外的所有孔中添加100μl 0.1X SSC,
6) 從每個(gè)孔中移出0.1X SSC。向每個(gè)孔中加入50μl Fluorescent RT Master Mix,將其放在預(yù)熱的PCR儀(設(shè)置條件)以啟動(dòng)cDNA合成。
7) 從孔中吸出Fluorescent RT Master Mix,向每個(gè)孔中添加100μl 0.1X SSC,
8) 從每個(gè)孔中吸出0.1X SSC。向每個(gè)孔中加入70μl Tissue Removal Mix,然后放在PCR儀適配器上孵育,
9) 從孔中吸出Tissue Removal Mix。從芯片盒中取出芯片,浸入預(yù)熱的2X SSC-0.1%SDS中15次,浸入0.2X SSC中15次,浸入0.1X SSC中15次。
10) 在載片旋轉(zhuǎn)器中離心30s,確認(rèn)芯片上沒有剩余的組織。
通過數(shù)字切片掃描儀在熒光場(chǎng)下進(jìn)行掃描成像??梢悦黠@看出隨著透化時(shí)間的延長(zhǎng),熒光強(qiáng)度先逐漸增強(qiáng),透化12min時(shí)熒光亮度達(dá)到最亮,而后逐漸減弱。
如果熒光強(qiáng)度接近,可以選擇較長(zhǎng)的透化時(shí)間,防止透化不充分。但透化時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好,隨著時(shí)間增加,細(xì)胞內(nèi)釋放的RNA會(huì)擴(kuò)散,進(jìn)入附近組織區(qū)域,放大看到海馬區(qū)結(jié)構(gòu)模糊,或向邊緣擴(kuò)散,沒有熒光信號(hào)的區(qū)域也出現(xiàn)了熒光信號(hào)。所以,在選擇最佳透化時(shí)間時(shí),應(yīng)綜合考慮熒光強(qiáng)度以及RNA擴(kuò)散程度。
選擇最佳的透化時(shí)間后,就可以進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)了。正式實(shí)驗(yàn)流程與組織透化優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)流程基本一致,只是所用芯片不一樣。正式實(shí)驗(yàn)用的基因表達(dá)芯片上有4個(gè)捕獲區(qū)域,其實(shí)驗(yàn)流程為:
冷凍切片及貼片→甲醇固定→HE染色→明場(chǎng)拍照→透化→cDNA合成→第二鏈cDNA合成→變性→cDNA擴(kuò)增→純化和質(zhì)控→片段化,末端修復(fù),加A→連接頭→樣本index PCR→上機(jī)測(cè)序。
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