光学光热红外 - 光在现场混合 (OPTIR-FISH)
Zhongyue Guo1, Yeran Bai2, Fátima C Pereira3
1Department of Biomedical Engineering, Boston University.
Journal of visualized experiments : JoVE
|March 11, 2024
概括
这项研究引入了一个新的OPTIR-FISH平台,用于同时识别单个细胞并使用光探针和同位素标记基质分析它们的代谢活动. 这种方法可以在复杂的社区中对微生物代谢进行高通量分析.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 代谢学 代谢学 代谢学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 了解单细胞代谢活动对于疾病研究至关重要.
- 目前的方法可能无法同时进行细胞识别和代谢分析.
- 复杂的微生物群落在人类健康和疾病中发挥着重要作用.
研究的目的:
- 为同时进行单细胞鉴定和代谢分析提出一个全面的协议.
- 推出OPTIR-FISH平台,将rRNA标记的FISH探头和同位素标记的基板结合起来.
- 为了能够在单细胞水平上对微生物代谢进行高通量分析.
主要方法:
- 使用rRNA标记的光现场混合 (FISH) 探针进行细胞识别.
- 采用光热红外光学成像 (OPTIR) 来检测同位素诱导的光谱变化,表明代谢活动.
- 在一个平台上 (OPTIR-FISH) 结合FISH和OPTIR成像.
- 使用13C-葡萄糖标记细菌作为模型系统.
- 微生物培养,同位素标记,样本准备,成像设置优化和数据采集的详细步骤.
主要成果:
- 在单个细菌细胞中证明了同时进行细胞识别和代谢活动测量.
- 实现了高通量图像分析和光谱数据解释.
- 展示了同位素诱导的红色偏移在OPTIR光谱上的有用性,以获得代谢见解.
- 使用标记13C-葡萄糖的细菌验证了协议.
结论:
- OPTIR-FISH平台为单细胞代谢分析提供了一个强大的方法.
- 标准化的协议有助于在各种研究领域采用.
- 这种方法推动了对微生物群落及其在人类疾病中的作用的研究.
- 能够详细研究细胞群内的代谢异质性.
