彗星实验/聚合物

单细胞水平的DNA 损伤分析

基于单细胞的全自动 DNA 损伤定量分析。

现如今毒理学家和辐射生物学家已经可以通过一系列实验评估 DNA 损伤。但是,很多实验是对原有损伤直接相关事件的计数进行定量分析。例如,需经过一系列复杂的细胞处理过程才能形成显微镜下可见的染色体畸变微核。而彗星实验和 γ-H2AX 聚合物分析可以直接评估单细胞水平上的 DNA 损伤。当然,它们作为毒理学实验的一部分,MetaSystems 公司已经应用 Metafer 将上述两种实验实现自动化分析。

彗星实验

彗星实验(单细胞凝胶电泳实验)是获取单个细胞 DNA 碎片数量的一种实验方法。它广泛应用于评估化学药品或放射物造成的 DNA 损伤,如检测癌症病人对电离辐射的个体灵敏度。此分析方法主要是对在琼脂糖凝胶中 DNA 碎片的迁移图案进行图像分析。DNA 碎片越多,就会有更多 DNA 碎片发生迁移,从而形成彗尾。通过计算彗星(细胞)和彗尾(迁移的 DNA 碎片)对损伤作定量分析。

Metafer 可以自动检测和选择单细胞凝胶电泳中的细胞,同时会分析所有选中细胞的彗星分析重要特征参数(尾距、Olive 尾距、尾部 DNA 百分含量,彗星和彗尾的直径等)。系统自动测量图像背景, 并且可以针对不均匀的背景自动校正数据结果。而且用户可以自定义细胞形态标准以及细胞与背景间的阈值来检测彗星细胞。检测到的彗星细胞展示在细胞缩略图中,在缩略图上单击鼠标即可以在显微镜下重新定位该细胞。数据结果展示在便捷的直方图和散点图中,并且随着扫描的进行自动更新数据。另外,Metafer 支持多个曝光时间采集图像,这样扩展动态范围后的图像拥有更为精确和可靠的结果。

Metafer 是高通量全自动彗星实验分析的完美系统。支持更改玻片尺寸,如用多凝胶样本。

同时 Metafer 也会包含交互式彗星实验分析软件,该软件拥有和 Metafer 相同的分析功能,也可作为独立的分析系统。另外如果应用 Metafer 的信号分析特征参数,它会很多选项可以应用于自动选择目标细胞。如系统可以自动检测刺猬彗星并从其它细胞的结果中区别出它们的结果。

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gamma-H2AX 聚合物

DNA 双链断裂(Double-strand breaks, DSB)是最具危害性的 DNA 损伤,如果不能修复,会严重影响细胞的存活。很多物理、化学和生物因素都会导致 DSB,它们会导致染色体畸变,基因组不稳定和细胞死亡。磷酸化组蛋白 H2AX 与 DNA 一起构成核小体,H2AX 的139 位丝氨酸磷酸化后称其为 γ-H2AX ,γ-H2AX 的形成是DNA 双链断裂的重要指标。由于 γ-H2AX 与 DSB 位点距离较远而且现已有标记 γ-H2AX 的特异性抗体,因此 DSB 可以在作为分散的聚合体在镜下观察,而且 γ-H2AX 的数量可以作为检测不同有毒物质包括电离辐射基因毒性的重要指标。

由于 γ -H2AX 聚合体在显微镜观察下呈现出点状的信号点,所以它们可以应用 Metafer 的信号点计数功能进行自动分析。对比于 FISH 荧光点,γ-H2AX 聚合物大小不一,同时当大剂量的 DSB 发生时,荧光点有可能会融合进细胞内较大的荧光斑点中。但是 Metafer 可以直接自动计算细胞核内聚合体数量,同时也可以在测量中根据荧光的权重分析。同时它能够通过带有有效的剂量效应曲线的验证性实验数据,将计数条件适应到自己的计数标准中。

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