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免疫熒光染色是如何一步步實現「化妝」的呢?

2018-08-21 14:09 作者:洛辰 來源:上海遠慕生物試劑
2016 年里約奧運會的開幕式上,超模吉賽爾·邦臣一襲銀衣氣場全開的走秀震撼了全世界,吉娘娘美得讓人窒息!一日,某小博對著吉娘娘的時尚硬照冒「星星眼」時,突然想——我的免疫熒光樣本如何拍的像吉娘娘一樣 「美艷不可方物」呢?
小博同學仔細回顧了以前做過的片子,閉關參悟苦心求索,終于頓悟:
免疫熒光要拍好,模  特  顏  值  是訣竅。
先天得有好容貌,后  天  化  妝  更重要!

通過免疫熒光對樣本進行染色,整個流程和化妝(護膚、妝前乳、底妝、彩妝,和定妝)一樣,有五個步驟。免疫熒光染色是如何一步步實現「化妝」的呢?小博同學下面會一一分解(藍孩子們,聽到「化妝」不要打瞌睡嘛,這可是關乎你們畢業大計的寶貴知識哦)。
「基礎護膚」--固定樣本
和基礎護膚的目的一樣,固定的目的就是為了長久保持細胞的狀態,讓樣本「容顏永駐」,「宛如生時」。
通過化學試劑處理樣本,從而固定細胞結構和蛋白分布。免疫熒光的固定劑可以分為交聯類固定劑和有機溶劑類固定劑。交聯類固定劑大多采用的是甲醛、多聚甲醛等醛類物質,這一類固定劑通過醛基與蛋白質發生交聯反應,形成網絡,保持蛋白質的位置和結構,是最常用的固定劑。在少數情況下,可能會用到有機溶劑類固定劑,如甲醇、丙酮等。它們是通過變性蛋白質的方式對組織進行固定。具體使用何種樣本固定劑,可查看特定的抗體說明書。(圖 1)
圖 1. 經優化的固定劑顯著改善免疫熒光染色效果
「妝前乳」——通透細胞膜
固定好樣本的「容貌」之后,為了幫助「化妝品」進入細胞,貼合抗原,需要進行細胞膜通透的步驟。
通透,就是在細胞膜上打孔,使封閉液和抗體能夠進入細胞。一般情況下,采用醛類固定劑固定的樣本需通透細胞膜,而有機溶劑類固定劑本身就可以通透細胞膜,固定后的細胞不需要再增加通透步驟。通透一般采用表面活性劑 Triton-XTM 100,少數情況下,采用甲醇作為通透劑會得到更好的染色效果。抗體說明書上會標注出合適的通透劑。(圖 2)
圖 2. 甲醇通透改善了某些胞內蛋白的染色效果
「底妝」——封閉抗體非特異性結合位點
「底妝」是為了遮蓋皮膚的瑕疵,保證后續「妝容」的清爽干凈。免疫熒光里,抗體的非特異性結合會導致樣本的「妝容」出現瑕疵,需要用「封閉液」上點「底妝」「遮瑕」——封閉掉非特異性結合位點。封閉液一般采用與二抗同來源的血清。
作為「底妝」的封閉液雖然常常扮演幕后英雄的角色,不引人注意,但是,如果封閉液質量不好,孵育抗體之后很可能出現很多雜點,輕則影響美觀,重則掩蓋抗體的特異性信號,毀掉整個免疫熒光樣本。而 Troubleshooting 的時候往往會先從抗體上找原因,兜兜轉轉換了好多抗體也得不到滿意的結果,白白浪費很多時間。所以,不要小看「底妝」對「妝容」的影響,慎選封閉液才能保證「妝容」通透干凈。
「彩妝」——孵育一抗/二抗、細胞核復染
經過前面一系列的處理,我們的「模特」已經擁有了無瑕的美肌。下面,讓我們期待「模特」的「彩妝」大變身。
化妝時,需「彩妝」修飾妝容,免疫熒光中,則是用抗體標記樣本的特點,并添加絢麗的色彩。其中,一抗用來識別樣本中的抗原,定位「彩妝」,二抗用來放大信號、增加色彩。
一抗
一抗決定「彩妝」的定位,其特異性和靈敏度是免疫熒光成功與否的關鍵。如果一抗靈敏度不高,不能體現樣本的「上妝」效果,如果特異性不強,「妝容」就會臟兮兮的,哪哪兒都是。更有特異性差的抗體,明明應該識別核蛋白,卻在胞質里玩的不亦樂乎,使整個熒光結果「面目全非」。
去哪里才能找到最合適免疫熒光一抗呢?小博經過多年苦心驗證,吐血推薦 CST!!!這里的抗體質量穩定,靈敏度高、特異性強,是免疫熒光成功的不二法門。(圖 3)
圖 3.CST 的抗體在免疫熒光中比競爭者有更好的特異性。
圖 4. 直標熒光一抗可實現同種屬來源一抗的雙染。
二抗
有的一抗偶聯了熒光基團,可以直接為免疫熒光的樣本提供絢麗的色彩(圖 4)。但是更多的情況下,一抗不帶有熒光標記,需要偶聯熒光基團的二抗與一抗結合,放大樣本信號,并且添加耀眼的「彩妝」效果(圖 5)。
圖 5. 用熒光二抗進行雙染。
選擇二抗時除了要與一抗匹配之外,還要考慮熒光基團的顏色、穩定性等因素對成像效果的影響。
1)熒光基團的顏色:每一個熒光基團都有它特定的激發光譜和發射光譜,選擇熒光基團的時候,既要考慮實驗的需求,也要考慮顯微鏡的光源和濾光片配置。常見熒光基團的激發光和發射光如下(表 1)所示:
表 1. 常用熒光基團及對應激發光發射光。
2)熒光基團的穩定性:熒光基團長時間暴露在光下(尤其是顯微鏡的汞燈、激光器等強光源下),容易發生淬滅。好不容易做好的片子,剛剛在顯微鏡下調好視野準備拍照,熒光信號就淬滅了,這種感覺就好像花了一早晨時間畫了個美美的妝,結果剛出門就趕上一場大雨,「脫妝」了,實在太讓人沮喪了。
為了防止「脫妝」,建議選用 Alexa Fluor??系列或 DyLight??系列的熒光基團標記的抗體。這類熒光基團具有更強的信號強度,更好的光穩定性,耐受更廣泛的 pH 范圍,可以很好地減少熒光淬滅。目前,CST 用于免疫熒光的二抗,都是 Alexa Fluor??系列基團標記的。
細胞核復染
用抗體對樣本上完「彩妝」之后,還可以復染細胞核對「妝容」進行修飾。復染的染料也有多種選擇(表 2)。
復染可以在二抗孵育后單獨進行,也可以采用含有 DAPI 的封片劑直接封片 (#8961),省略單獨復染的步驟。
表 2. 常用熒光核酸染料及對應激發光發射光。
「定妝」——封片
「彩妝」上完后,不要著急進影棚拍片,還需上點「定妝液」,防止「脫妝」。
免疫熒光樣本的「定妝液」是防熒光淬滅的封片液,當然推薦 CST 的 ProLong?? Gold Antifade Reagent (#8961,#9071),它對熒光淬滅具有很好的抑制效果,可以保持「彩妝」持久靚麗。使用這種封片液時,蓋好蓋玻片后記得將載玻片放在黑暗處固化 24 hr,達到最佳的防淬滅效果。之后,就可以涂上美美的指甲油進行封片啦。(圖 6)
圖 6. ProLong? Gold Antifade Reagent 可以長時間保持免疫熒光效果。
以上,就是一個樣本小「模特」成功進階為免疫熒光界的「吉賽爾·邦臣」的「化妝」大法,有了美艷的「超模」,再配上一點點拍照技巧,您期待的「美艷不可方物」的免疫熒光大片就呼之欲出了。
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