영상 사이클러 현미경법

Imaging cycler microscopy
치수무제한형광영상사이클러현미경(ICM)과 표준 3파라미터 형광현미경 비교

촬상 사이클러 현미경(ICM)은 스펙트럼 분해능 한계를 극복하여 파라미터 및 치수 무제한 형광 이미징을 실현하는 완전 자동화(epi) 형광 현미경이다.이 원리와 로봇 장치는 1997년[1] Walter Schubert에 의해 설명되었으며 인간 토포놈 [2][3][4][5]프로젝트 내에서 그의 동료들과 함께 더욱 개발되었습니다.ICM은 염료 결합 프로브 라이브러리를 사용하여 로봇으로 제어된 반복 배양-이미징-표백 사이클을 실행하며, 표적 구조(고정 세포 또는 조직 섹션의 생체 분자)를 인식합니다.따라서 표백 후 동일한 형광 채널을 다시 사용하여 다른 특정 프로브인 a.s.o에 결합된 동일한 염료를 사용하여 동일한 생체 정보를 전달함으로써 무작위로 많은 수의 구별되는 생체 정보를 전달하게 된다.이것에 의해, 재현 가능한 물리적, 기하학적, 생물물리학적 안정성을 가지는 노이즈 저감 준멀티채널 형광 화상을 생성한다.데이터 포인트당 조합 분자 판별(PCMD)의 검정력은 65,536으로k, 여기서 65,536은 그레이 값 레벨의 수(16비트 CCD 카메라의 출력), k는 공동 매핑된 생체 분자 수 및/또는 생체 분자당 서브 도메인 수이다.높은 PCMD는 k = [3][5]100에 대해 나타났으며, 원칙적으로 훨씬 더 높은 k 수에 대해 확장할 수 있다.기존의 멀티채널-퓨 파라미터 형광 현미경 검사(그림의 패널 a)와는 대조적으로 ICM의 높은 PCMD는 높은 기능 및 공간 분해능(그림의 패널 b)으로 이어집니다.생물학적 시스템의 체계적 ICM 분석을 통해 대규모 계층적으로 조직된 생체 분자 네트워크(토포놈)[6]의 질서 원리를 설명하는 초분자 분리 법칙이 밝혀진다.ICM은 조직 내 단백질 네트워크 코드 전체를 체계적으로 매핑하기 위한 핵심 기술이다(인간 토포놈 프로젝트).[2]원래의 ICM[1] 방법에는 표백 단계의 수정이 포함되어 있습니다.항체 검색 및 화학적 염료[8] 담금질 논의에 대한 대응 수정이 최근 [9][10]보고되었다.TOS(Toponome Imaging Systems)와 MelC(Multi-Epitope-Ligand Cartographics)는 ICM 기술 개발의 여러 단계를 나타냅니다.이미징 사이클러 현미경은 2008년 조직화된 프로테옴의 [11]세 가지 기호 코드로 미국 ISAC 최우수 논문상을 수상했습니다.

인용문

  1. ^ a b Schubert W.(1997) 분자 또는 그 단편들을 측정하고 식별하는 자동화된 장치 및 방법.유럽특허 EP 0810428 B1 (슈버트 W. 미국특허 6,150,173 (2000), 일본특허 3739528 (1998)도 참조).
  2. ^ a b Cottingham, Katie (May 2008). "Human Toponome Project Human Proteinpedia is open for (free) business". Journal of Proteome Research. 7 (5): 1806. doi:10.1021/pr083701k.
  3. ^ a b Schubert, Walter; Bonnekoh, Bernd; Pommer, Ansgar J.; Philipsen, Lars; Böckelmann, Raik; Malykh, Yanina; Gollnick, Harald; Friedenberger, Manuela; Bode, Marcus; Dress, Andreas W. M. (1 October 2006). "Analyzing proteome topology and function by automated multidimensional fluorescence microscopy". Nature Biotechnology. 24 (10): 1270–1278. doi:10.1038/nbt1250. PMID 17013374. S2CID 30436820.
  4. ^ Friedenberger, Manuela; Bode, Marcus; Krusche, Andreas; Schubert, Walter (September 2007). "Fluorescence detection of protein clusters in individual cells and tissue sections by using toponome imaging system: sample preparation and measuring procedures". Nature Protocols. 2 (9): 2285–2294. doi:10.1038/nprot.2007.320. PMID 17853885. S2CID 10987767.
  5. ^ a b Schubert, W. "Direct, spatial imaging of randomly large supermolecules by using parameter unlimited TIS imaging cycler microscopy" (PDF). International Microscopy Conference 2013. Retrieved 2013-09-23.
  6. ^ Schubert, W. (2014). "Systematic, spatial imaging of large multimolecular assemblies and the emerging principles of supramolecular order in biological systems". Journal of Molecular Recognition. 27 (1): 3–18. doi:10.1002/jmr.2326. PMC 4283051. PMID 24375580.
  7. ^ Micheva, Kristina D.; Smith, Stephen J. (July 2007). "Array Tomography: A New Tool for Imaging the Molecular Architecture and Ultrastructure of Neural Circuits". Neuron. 55 (1): 25–36. doi:10.1016/j.neuron.2007.06.014. PMC 2080672. PMID 17610815.
  8. ^ Gerdes, M. J.; Sevinsky, C. J.; Sood, A.; Adak, S.; Bello, M. O.; Bordwell, A.; Can, A.; Corwin, A.; Dinn, S.; Filkins, R. J.; Hollman, D.; Kamath, V.; Kaanumalle, S.; Kenny, K.; Larsen, M.; Lazare, M.; Li, Q.; Lowes, C.; McCulloch, C. C.; McDonough, E.; Montalto, M. C.; Pang, Z.; Rittscher, J.; Santamaria-Pang, A.; Sarachan, B. D.; Seel, M. L.; Seppo, A.; Shaikh, K.; Sui, Y.; Zhang, J.; Ginty, F. (1 July 2013). "Highly multiplexed single-cell analysis of formalin-fixed, paraffin-embedded cancer tissue". Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (29): 11982–11987. Bibcode:2013PNAS..11011982G. doi:10.1073/pnas.1300136110. PMC 3718135. PMID 23818604.
  9. ^ Schubert, W.; Dress, A.; Ruonala, M.; Krusche, A.; Hillert, R.; Gieseler, A.; Walden, P. (7 January 2014). "Imaging cycler microscopy". Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (2): E215. Bibcode:2014PNAS..111E.215S. doi:10.1073/pnas.1319017111. PMC 3896151. PMID 24398531.
  10. ^ Gerdes, M. J. (7 January 2014). "Reply to Schubert et al.: Regarding critique of highly multiplexed technologies". Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (2): E216. Bibcode:2014PNAS..111E.216G. doi:10.1073/pnas.1319622111. PMC 3896205. PMID 24571024.
  11. ^ Schubert, Walter (June 2007). "A three-symbol code for organized proteomes based on cyclical imaging of protein locations". Cytometry Part A. 71A (6): 352–360. doi:10.1002/cyto.a.20281. PMID 17326231. S2CID 3132423.

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