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免疫细胞化学/免疫荧光 (ICC/IF) 实验操作全流程! 一看就懂噻~

 

 

 

 

请问 ICC 和 IF 有何区别?是同一个实验吗?
咦!还有娃子不懂噻。
啊!!!!!
来,上徒弟~
免疫细胞化学 (Immunocytochemistry, ICC) 在细胞样本上对靶抗原进行检测和定位。免疫荧光 (Immunofuorescence, IF) 则是主要使用荧光标记物对抗体进行标记,从而实现对抗原的可视化检测。荧光标记既可以用于免疫细胞化学法 (细胞) 也可以用于免疫组织化学法 (组织)
哇哦~晓得了,免疫荧光的覆盖范围更大,包括免疫组织化学和免疫细胞化学!
哎呀呀,果然聪慧过人,那流程肯定一看就懂噻~
流程?在下面喽~

 

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第一步:样品准备
 
 

细胞免疫荧光技术是一种基于抗体与标记物相互作用的技术。它通过特异性的抗体与细胞表面或细胞内分子结合,再通过标记物在荧光显微镜下进行观察。实验流程通常包括样品制备、固定、通透、封闭、抗体孵育、复染、封片和观察 8 个部分。

 

图 1. ICC/IF 实验流程图。

 

  目的

根据实验设计,准备状态良好的细胞样品。细胞培养是实验的基础,细胞状态直接影响实验结果。

  步骤

1. 准备盖玻片或共聚焦小皿。盖玻片需提前浸泡在 70% 乙醇中,盖玻片完全干燥后移至细胞培养板中,整个过程注意无菌操作。

2. 铺细胞。在包被的盖玻片或板上铺适当的细胞,使后续固定细胞时,融汇度达到 50-60%。如果细胞过密或过稀,正常细胞结构可能会受到影响。

3. 收集样品。针对贴壁细胞,细胞继续培养 12 h细胞牢牢贴壁后,收集样品进行后续操作。而对于悬浮细胞,可以通过甩片进行。

 

Tips:

1. 尽量选用新鲜制备的样本并确定样品中抗原分子的表达丰度;

2. 后续所有操作,动作要轻柔,避免细胞脱落;

3. 后续所有操作都需避免干片。

 

 

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第二步:固定
 
 

  目的

使用固定剂(如甲醇、丙酮、多聚甲醛等)处理细胞,使蛋白质变性凝固,从而固定细胞形态和结构。同时,固定剂还能减少或终止内源性或外源性细胞内分解酶的反应,防止组织细胞自溶,保护抗原性。

  固定剂的选择

  步骤

1. 固定:使用 4% 的多聚甲醛固定细胞 10 ~ 15 min;

2. 洗涤:使用 PBS 缓冲液清洗 3 次,以去除残留的固定液。

 

Tips:

1. 初次实验,建议从 4% 的多聚甲醛,固定 15 min 开始尝试,倘若没有达到预期效果,再调整固定时间或更换另一种固定剂。

2. 较长的孵育时间通常会导致更高的固定程度,直至表位可能过度固定。孵育时间短可能导致表位保存不良和样品固定不足。最佳固定时间需要根据经验确定。

 

 

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第三步:通透
 
 

  目的

通过去污剂部分溶解细胞膜,形成孔洞,从而使抗体能够到达细胞内表位,与细胞内的抗原结合。(该步骤可选做;通透步骤会破坏细胞膜,细胞膜表面抗原不适合选择通透实验)

 

 

图 2. 细胞膜打孔处理示意图。

 

  通透剂的选择

 

  步骤

1. 通透:加入 0.1–0.25 % Triton X-100 (PBS 配制),覆盖细胞,室温下通透5-10 min ;

2. 洗涤:使用 PBS 缓冲液清洗 3 次,以去除残留通透液。

 

Tips:

通透剂的浓度和孵育时间应针对所用样品进行优化。

 

 

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第四步:封闭
 
 

  目的

封闭液中的成分能够与细胞表面的非特异性位点结合,从而阻止抗体与这些位点的非特异性结合。

 

  封闭液的选择

可以选择与二抗相同来源的血清或者 BSA 等,例如,若二抗为山羊抗小鼠,应选择山羊血清作为封闭剂。

 

  步骤

使用 2-10% 的 BSA/山羊血清,室温或 37 ℃ 封闭 1 h。

 

Tips:

1. 封闭溶液不应含有一抗的宿主动物血清,因为这可能会导致高背景。

2. 注意样品的保湿,避免样品的干燥,否则极易产生较高的背景。

 

 

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第五步:抗体孵育
 
 

  目的

使抗体充分与目的蛋白抗原结合,决定了荧光信号的位置和特异性,进而影响实验结果的准确性和可靠性。

注意:该步骤可选择 (i) 直接检测,一抗直接与荧光基团偶联。(ii) 间接检测,使用合适的荧光标记二抗检测一抗。这两种方法各有优点和缺点,其中,间接检测是最常用的检测方法

 

图 3. 直接法和间接法示意图。

 

 

  抗体的选择

1. 单染一抗要选择任一宿主来源的抗体,二抗选择对应的抗一抗宿主的抗体。例如,一抗是小鼠来源,二抗要选择抗小鼠的抗体 (如山羊抗小鼠,驴抗小鼠等)

2. 双染/多染在进行多个荧光标记实验时,一抗要选择不同宿主来源的抗体,二抗选择对应的抗一抗宿主的抗体。同时要注意选择具有高区分度的荧光二抗,避免荧光重叠。例如,在进行三色荧光标记时,一般选用绿色、蓝色和红色这三种荧光基团,以确保每个信号都能被清晰地区分出来。

  步骤

(以间接检测为例):

1. 一抗孵育根据研目标抗原和样品特性选择符合要求的一抗,并按照说明书要求稀释一抗,加入到样品中并在 4 ℃ 条件下孵育过夜 (12 ~ 16 h)

2. 洗涤回收一抗工作液,用 TBST/PBST 摇床缓慢清洗 3 次,每次 5~10 min,以去除未结合的抗体。洗涤次数和时间可根据实验条件调整。

3. 二抗孵育根据一抗的种类及样品特性 (二抗携带的荧光需要与样品自带荧光不冲突) 选择合适的荧光标记的二抗,在室温下避光孵育 1 h。稀释和使用方法应遵循说明书。

4. 洗涤去除/回收二抗工作液,用 TBST/PBST 摇床缓慢清洗 3 次,每次 5 ~ 10 min,以去除未结合的抗体。洗涤次数和时间可根据实验条件调整。

 

Tips:

1. 孵育荧光二抗之后,一定要注意避光保存!

2. 确定合适的二抗工作浓度浓度,避免无信号或背景过高现象的发生;

3. 注意湿盒的保湿效果,避免样品的干燥;

4. 洗涤时转速要温和,防止细胞脱片。

 

 

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第六步:复染

 
 

  目的

使用染色剂对细胞核进行染色,直观地区分细胞核和其他细胞及抗原结构的位置,便于观察和解读实验结果。

  步骤

在清洗完毕的细胞中滴加 DAPI,室温避光静置约 30 s。

 

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第七步:封片

 
 

  目的

保护已经染色的样本,防止其受到外界环境的损害。同时,封片还有助于保存实验结果,便于后续的分析和比较。

  步骤

1. 封片:向载玻片上加入一滴封片剂,将盖玻片缓慢扣在载玻片上,细胞所在面靠近载玻片,用吸水纸吸除多余封片剂。

2. 观察:轻轻用指甲油密封盖玻片四周,避免样品在显微镜下移动。指甲油干透后,直接观察或 4 ℃ 下避光保存。

 

Tips:

1. 避免气泡:在封片过程中,需要避免产生气泡。气泡会干扰显微镜下的观察,影响实验结果的准确性。因此,在滴加封片液时,需要缓慢而均匀地滴加,并用镊子轻轻调整盖玻片的位置,以确保没有气泡产生。

2. 选择合适的封片剂:封片剂的选择也很重要。常用的封片剂包括缓冲甘油、抗荧光淬灭封片液等。在选择封片剂时,需要根据实验的具体需求和标本的特性进行选择。

3. 保持避光和湿度:封片后,需要将标本放置在避光和湿度适宜的环境中保存。这可以有效地防止荧光信号的淬灭和标本的干燥,确保实验结果的稳定性和准确性。

4. 细胞样品在封片剂处理后,理论上可以在 -20℃/4℃ 冰箱保存 1 周。然而,为了成像清晰和高荧光强度,建议尽快进行成像分析。

 

 

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第八步:观察

 
 

成像及分析:在荧光显微镜或激光共聚焦显微镜下观察并采集图像,并对荧光定位及结果进行实验分析。

怎么样?有没有跃跃欲试的小念头?让我们再来看看科研人的期刊文献中的免疫荧光 (IF) 成果图吧!

 

 

 

图 4. 亚细胞结构免疫荧光图[1]

 

好啦,朋友们,到这里细胞免疫荧光实验就结束啦!你学会了吗?从准备样本开始,一步步进行固定和抗体孵育,再到最后在显微镜下看到那些闪闪发光的细胞,真的超有成就感!

 

 

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[1] Thul PJ, et al. A subcellular map of the human proteome. Science. 2017 May 26;356(6340):eaal3321.