Новый метод металлической маркировки для масс-цитометрии

Исследователи из Сучжоуского института биомедицинской инженерии и технологий (SIBET) Китайской академии наук (CAS) предложили новую стратегию металлической маркировки для повышения чувствительности масс-цитометрии (MC) и расширения числа её детекционных каналов.

Проблема текущих методов

Масс-цитометрия — это современный биоаналитический метод для одновременного анализа множества биомаркеров на отдельных клетках. Используя антитела, меченные изотопами тяжёлых металлов, MC избегает спектрального перекрытия и автофлуоресценции, которые ограничивают возможности классической проточной цитометрии (FCM). Теоретически MC позволяет измерять до 135 маркеров с разрешением на уровне одной клетки.

Однако более 60% изотопных каналов не используются из-за отсутствия подходящих носителей для металлических изотопов. Создание новых масс-меток для MC остаётся сложной задачей.

Новое решение

Стратегия, предложенная группой профессора Бай Пэнли, основана на использовании классического материала — наночастиц полистирола (PS-NPs) — в качестве носителя металлов (редкоземельных элементов, Zr, Hf) с последующей конъюгацией с антителами. Исследование опубликовано в Journal of Colloid and Interface Science.

Ключевые достижения

  • Новые каналы детекции: Впервые в MC введены четыре новых детекционных канала (177Hf, 178Hf, 179Hf и 180Hf).
  • Повышенная чувствительность: Новые масс-метки metal@PS-NP_Abs показали в пять раз более высокую чувствительность, чем коммерчески доступные масс-метки на основе металл-хелатирующего полимера (MCP).
  • Упрощённый синтез: Предложен универсальный подход к синтезу масс-меток, использующий PS-NPs в качестве металлических носителей.
  • Снижение неспецифического связывания: Разработан новый метод уменьшения неспецифического связывания за счёт оптимизации буфера для окрашивания клеток, что заменяет сложную модификацию поверхности и жёсткий контроль размера частиц.
  • Совместимость: Масс-метки на основе PS-NPs продемонстрировали высокую совместимость с коммерческими MCP-антителами для мультиплексного детектирования биомаркеров мононуклеарных клеток человека.

Перспективы

По словам первого автора исследования Лю Чжичжоу, на основе PS-NPs можно создавать масс-метки с разными металлами. Кроме того, загрузка наночастиц одновременно ионами металла и подходящими красителями позволит создавать двуфункциональные зонды для совместного использования в масс-цитометрии и проточной цитометрии или визуализации.