Dengan beberapa cara, Anda dapat mencapai tujuan berikut: pemantauan pertumbuhan tumor secara langsung pada tikus telanjang, sel tumor yang disuntikkan ke tikus percobaan ditemukan, untuk menunjukkan efek obat pada tumor secara in vivo. Dan sekarang kami memiliki serangkaian reagen yang memungkinkan kami melakukan itu.
Gambar 1: Melokalisasi sel berlabel luciferase
Luciferase: Pelacak sel
Luciferase adalah serangkaian enzim yang dapat mengkatalisis substrat untuk menghasilkan bioluminesensi. Berbagai sumber luciferase memiliki karakteristiknya sendiri, dan luciferase yang berbeda dapat mengkatalisis substrat untuk memancarkan warna cahaya yang berbeda. Luciferase kunang-kunang menjadi pelapor sel mamalia yang paling umum digunakan di antara enzim-enzim ini karena sensitivitasnya yang tinggi dan jangkauan linier deteksi yang luas (hingga 7 hingga 8 orde magnitudo). Efeknya adalah sel-sel tertentu dapat dilacak dan dideteksi kapan saja dalam percobaan berikutnya hanya dengan memasukkan pelapor satu kali.
Gambar 2: Prinsip reaksi luciferase dan garam kalium luciferin
Keunggulan metode pencitraan luciferase
Bebas radiasi dan hampir tidak berbahaya bagi organisme hidup.
Pencitraan melalui bioluminesensi daripada sumber cahaya eksitasi.
Sensitivitas tinggi: Jumlah sel yang terdeteksi bisa mencapai ratusan.
Penetrasi yang baik, sinyal fluoresensi masih dapat dideteksi bahkan melalui jaringan setebal 3-4 cm.
Rasio sinyal terhadap derau tinggi, sinyal fluoresensi kuat, anti-interferensi baik.
Skenario aplikasi
Pemantauan pertumbuhan tumor
Pengamatan langsung pertumbuhan tumor menjadi tumor pada tikus telanjang secara in vivo, badan tumor tanpa pemisahan.
Pemantauan fungsi obat tumor
Untuk mendeteksi efek obat terhadap pertumbuhan tumor atau metastasis tumor secara in vivo. Substrat fluorescein dapat dihilangkan sepenuhnya dalam waktu 3 jam sehingga tidak akan mengganggu kerja obat.
Lokalisasi sel
Lokalisasi dan distribusi sel asing pada hewan terdeteksi.
Pengaturan ekspresi gen
Gen target atau promotor gen target menyatu dengan gen luciferase untuk mendeteksi perubahan dalam ekspresi gen selama perawatan obat atau perkembangan penyakit.
Penelitian sel induk
Memantau transplantasi, kelangsungan hidup dan perkembangbiakan sel punca; Melacak distribusi dan migrasi sel punca secara in vivo.
Hasil Eksperimen
Gambar 3: Deteksi pencitraan in vivo sel T CAR-MUC1/T CAR-MUC1-IL22 untuk pembentukan tumor melalui injeksi subkutan sel HN4 pada tikus
Gambar 5: Pencitraan in vivo terhadap kemampuan sel punca mesenkimal (MSC) untuk bermigrasi ke lokasi luka bakar. Sel punca mesenkimal (MSC/FLuc) disuntikkan secara intravena ke dalam model luka bakar punggung tikus. Sinyal bioluminesensi muncul di lokasi cedera luka bakar 4 hari setelah injeksi, dan kemudian secara bertahap berkurang (panah merah menunjukkan lokasi luka bakar) [3].
Tanya Jawab Umum
Q1: Apa keuntungan metode pencitraan bioluminescent in vivo dibandingkan metode serupa lainnya?
A: Dibandingkan dengan jenis teknologi lainnya, metode pencitraan bioluminesensi in vivo lebih sensitif daripada metode tradisional dalam studi metastasis tumor, terapi gen, patogenesis epidemiologi, pelacak sel punca, penelitian terkait leukemia, dll., dan juga dapat dengan cepat dan intuitif melakukan penelitian patogenesis dan penyaringan obat penyakit terkait melalui serangkaian model penyakit hewan transgenik.
Q2: Bagaimana cara memberi label sel punca dengan gen luciferase?
A: Dengan penanda ekspresi seksual gen untuk persiapan tikus transgenik, sel punca mana yang ditandai. Sel punca hematopoietik diekstraksi dari sumsum tulang tikus transgenik tersebut dan ditransplantasikan ke sumsum tulang tikus lain untuk melacak proliferasi dan diferensiasi sel punca hematopoietik secara in vivo dan proses migrasi ke seluruh tubuh. Atau Anda dapat memberi label sel punca dengan lentivirus.
Q3: Berapa waktu deteksi yang tepat setelah penyuntikan fluorescein dan berapa lama pendaran cahayanya bertahan?
A: Setelah injeksi intraperitoneal, sinyal fluoresensi umumnya mencapai periode stabil terkuat setelah 10-15 menit, mulai menurun setelah 20-30 menit, dan menghilangkan fluorescein setelah 3 jam.
Q4: Apa metode penyuntikan reagen luciferase yang tersedia untuk percobaan pada tikus? Apa perbedaan antara metode penyuntikan yang berbeda?
A: Fluorescein dapat disuntikkan ke tikus melalui suntikan intraperitoneal atau intravena di bagian ekor. Zat ini dapat menyebar ke seluruh tubuh tikus dalam waktu sekitar 1 menit. Sebagian besar kasus menggunakan konsentrasi fluorescein sebesar 150 mg/kg. Sekitar 3 mg fluorescein cukup untuk tikus seberat 20 g. Untuk suntikan intraperitoneal, difusi lebih lambat, permulaan cahaya lebih lambat, dan durasi cahaya lebih panjang. Untuk suntikan fluorescein intravena di bagian ekor, difusi berlangsung cepat dan pendaran cahaya dimulai dengan cepat, tetapi durasi pendaran cahayanya singkat.
Informasi produk
| Nama Produk | Nomor katalog | Spesifikasi |
| 40901ES01/02/03/08 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40902ES01/02/03/09 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40903ES01/02/03 | 100mg/500mg/1 gram | |
| 40904ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| 40905ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg | |
| 40906ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| Nomor telepon 40908ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg |
Referensi
[1]. Mei Z, Zhang K, Lam AK, Huang J, Qiu F, Qiao B, Zhang Y. MUC1 sebagai target terapi CAR-T pada karinoma sel skuamosa kepala dan leher. Cancer Med. 2020 Jan;9(2):640-652. doi: 10.1002/cam4.2733. Terbit secara elektronik 2019 4 Desember. PMID: 31800160; PMCID: PMC6970025.
[2] tidak ditemukan. Chen G, Fan XY, Zheng XP, Jin YL, Liu Y, Liu SC.Sel punca mesenkimal yang berasal dari tali pusat manusia memperbaiki resistensi insulin melalui interaksi yang dimediasi PTEN antara jalur pensinyalan PI3K/Akt dan Erk/MAPK di otot rangka tikus db/db. Stem Cell Res Ther. 2020 16 September;11(1):401. doi: 10.1186/s13287-020-01865-7. PMID: 32938466; PMCID: PMC7493876.
[3] adalah salah satu jenis penyakit yang disebabkan oleh virus. Oh EJ, Lee HW, Kalimuthu S, Kim TJ, Kim HM, Baek SH, Zhu L, Oh JM, Son SH, Chung HY, Ahn BC. Migrasi in vivo sel punca mesenkimal ke lokasi luka bakar dan efek terapeutiknya pada model tikus hidup. J Control Release. 10 Juni 2018;279:79-88. doi: 10.1016/j.jconrel.2018.04.020. Terbit elektronik 12 April 2018. PMID: 29655989.