Анализ жизнеспособности - Viability assay

Этот анализ жизнеспособности на чашках измеряет жизнеспособность различных дрожжей с помощью метода, называемого «лягушка». Исследование проводится методом капельной инокуляции. С тех пор были проведены исследования по «тадполингу», который представляет собой разновидность «лягушки», которая завершается сохранением тестовых клеток в жидком состоянии на протяжении всего исследования.^[1]

А анализ жизнеспособности является проба который создан для определения способности органы, клетки или же ткани для поддержания или восстановления состояния выживания. Жизнеспособность можно отличить от состояний жизни и смерти по принципу «все или ничего» с помощью количественного показателя, который колеблется между целыми числами от 0 до 1 или, если его легче понять, с диапазоном от 0% до 100%.^[2] Жизнеспособность можно наблюдать по физическим свойствам клеток, тканей и органов. Некоторые из них включают механическую активность, моторику, например, при сперматозоиды и гранулоциты, сокращение мышца ткань или клетки, митотическая активность в клеточных функциях и многое другое.^[2] Анализы жизнеспособности обеспечивают более точную основу для измерения уровня жизнеспособности организма.

Анализы жизнеспособности могут привести к большему количеству результатов, чем разница между живым и неживым. Эти методы можно использовать для оценки успеха культура клеток техники, криоконсервация методы, токсичность веществ или эффективность веществ в смягчении воздействия токсичных веществ.^[3]

Общие методы

Хотя простые визуальные методы наблюдения за жизнеспособностью могут быть полезны, может быть трудно полностью измерить жизнеспособность организма / части организма, просто используя наблюдение физических свойств. Однако существует множество общих протоколов, используемых для дальнейшего наблюдения за жизнеспособностью с помощью анализов.

• Восстановление тетразолия. Одним из полезных способов определения и измерения жизнеспособности является выполнение анализа восстановления тетразолия. Тетразолиевый аспект этого анализа, который использует в своей формуле как положительные, так и отрицательные заряды, способствует различению жизнеспособности клеток в образце.^[4]

• Восстановление резазурина: анализы восстановления резазурина работают очень близко к анализу тетразолия, за исключением того, что они используют силу окислительно-восстановительного потенциала, чтобы подпитывать их способность представлять жизнеспособность клеток.^[4]

• Маркер жизнеспособности протеазы: можно посмотреть на функцию протеазы в образцах, если они хотят достичь жизнеспособности в клетках; Эта практика в исследованиях известна как «Концепция анализа маркеров жизнеспособности протеаз». Действия протеазы прекращаются, когда клетка умирает, поэтому при использовании этого метода проводится четкая линия в определении жизнеспособности клетки.^[4]

• АТФ: АТФ - это обычная энергетическая молекула, о которой многие исследователи обладают обширными знаниями, что позволяет перенести их на понимание анализов жизнеспособности. Концепция анализа АТФ - это хорошо известный метод определения жизнеспособности клеток с использованием оценки АТФ и метода, известного как «люцифераза светлячков».^[4]

• Соотношение натрия и калия: Другой вид анализа заключается в изучении соотношения калий к натрий в клетках, чтобы служить показателем жизнеспособности. Если в клетках нет высокого внутриклеточного калия и низкого внутриклеточного натрия, то (1) клеточная мембрана может быть нетронутым, и / или (2) натриево-калиевый насос может плохо работать.^[5][6]  

• Цитолиз или утечка через мембрану: в эту категорию входят лактатдегидрогеназа проба. Анализы, подобные этим, содержат стабильный фермент, общий для всех клеток, который может быть легко обнаружен, когда клеточные мембраны перестают быть неповрежденными. Примеры этого типа анализа включают: иодид пропидия, трипановый синий, и 7-аминоактиномицин D.

• Митохондриальная активность или каспаза: Ресазурин и Формазан (МТТ / XTT) может анализировать различные стадии апоптоз процесс, который предвещает гибель клеток.

• Функциональные: анализы функции клеток будут очень специфичными для исследуемых типов клеток. Например, подвижность - широко используемый анализ функции сперматозоидов. Гамета выживаемость обычно можно использовать для анализа плодородие. красные кровяные тельца были проанализированы с точки зрения деформируемость, осмотическая хрупкость, гемолиз, АТФ уровень, и гемоглобин содержание.^[7] За трансплантируемые целые органы, окончательный анализ - это способность поддерживать жизнь после трансплантации, анализ, который не помогает предотвратить трансплантацию нефункциональных органов.^[8]

• Геномная и протеомная: клетки можно анализировать на активацию стрессовых путей с использованием ДНК-микрочипы и протеиновые чипсы.

• Проточная цитометрия: автоматизация позволяет анализировать тысячи клеток в секунду.^[9]

Как и во многих других анализах жизнеспособности, количественные измерения физиологической функции не показывают, возможно ли восстановление и восстановление повреждений.^[10] Анализ способности клеточная линия прилипание и расслоение может быть более признаком начального повреждения, чем целостность мембраны.^[11]

Лягушонок и головастик

«Лягушачий» - это тип метода анализа жизнеспособности, при котором в качестве окружающей среды используется чаша с агаром и заключается в посеве на чашки серийных разведений путем прикрепления их булавками после того, как они были разбавлены жидкостью. Некоторые из его ограничений включают то, что он не учитывает общую жизнеспособность и не особенно чувствителен к тестам на низкую жизнеспособность; однако он известен своим быстрым темпом.^[1] Метод «тадполинг», применяемый после развития «лягушки», аналогичен методу «лягушки», но его тестовые клетки разбавляются в жидкости, а затем сохраняются в жидкости в процессе исследования. Метод «тадполинга» можно использовать для точного измерения жизнеспособности культуры, что и отражает ее основное отличие от «лягушки».^[1]

Список методов определения жизнеспособности

• Кальцеин AM
• Клоногенный анализ
• Анализ гомодимера этидия
• Эванс синий
• Гидролиз диацетата флуоресцеина /Иодид пропидия окрашивание (окрашивание FDA / PI)
• Проточной цитометрии
• Формазан анализы на основе (МТТ / XTT)
• Зеленый флуоресцентный белок
• Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
• Метиловый фиолетовый
• Нейтральный красный поглощение (витальное пятно )
• Иодид пропидия, Окраска ДНК, которая может дифференцировать некротический, апоптотический и нормально клетки.
• Ресазурин
• TUNEL анализ

Смотрите также

• Цитотоксичность
• Жизненно важное пятно

Рекомендации

1. Уэлч, Аарон З .; Кошланд, Дуглас Э. (2013). «Простой анализ образования колоний в жидкой среде, называемый« тадполинг », обеспечивает чувствительную меру жизнеспособности культуры Saccharomyces cerevisiae». Дрожжи. 30 (12): 501–509. Дои:10.1002 / год 2989. ISSN  1097-0061. PMID  24185677.
2. Пегг, Д. Э. (1 июня 1989 г.). «Анализы жизнеспособности сохраненных клеток, тканей и органов». Криобиология. 26 (3): 212–231. Дои:10.1016/0011-2240(89)90016-3. ISSN  0011-2240. PMID  2743785.
3. «Обзор датчиков жизнеспособности клеток, пролиферации клеток и функции живых клеток - раздел 15.1 - США». www.thermofisher.com. Получено 2020-03-04.
4. Найлс А.Л., Моравец Р.А., Ворзелла Т.Дж., Эванс Нью-Джерси, Рисс Т.Л. (04.03.2013). «Высокопроизводительные скрининговые анализы для оценки цитотоксичности». В Steinberg P (ред.). Методы высокопроизводительного скрининга при тестировании на токсичность. John Wiley & Sons, Inc., стр. 107–127. Дои:10.1002 / 9781118538203.ch5. ISBN  978-1-118-53820-3.
5. Линднер Б., Зейдел Ю. (январь 1983 г.). «Масс-спектрометрический анализ лекарственно-индуцированных изменений содержания Na + и K + в отдельных бактериальных клетках». Журнал общей микробиологии. 129 (1): 51–5. Дои:10.1099/00221287-129-1-51. PMID  6339677.
6. Пичугин Ю., Фахи Г.М., Морин Р. (апрель 2006 г.). «Криоконсервация срезов гиппокампа крысы путем витрификации». Криобиология. 52 (2): 228–40. Дои:10.1016 / j.cryobiol.2005.11.006. PMID  16403489.
7. Хенкельман С., Лагерберг Дж. В., Графф Р., Ракхорст Дж., Ван Оверен В. (ноябрь 2010 г.). «Влияние криоконсервации на реологические свойства эритроцитов». Переливание. 50 (11): 2393–401. Дои:10.1111 / j.1537-2995.2010.02730.x. PMID  20561300.
8. Саутхард Дж. Х. (июнь 1989 г.). «Тесты жизнеспособности в сохранении органов». Криобиология. 26 (3): 232–8. Дои:10.1016/0011-2240(89)90017-5. PMID  2663353.
9. Дэйви Х.М. (август 2011 г.). «Жизнь, смерть и промежуточное: значения и методы в микробиологии». Прикладная и экологическая микробиология. 77 (16): 5571–6. Дои:10.1128 / AEM.00744-11. ЧВК  3165249. PMID  21705550.
10. Кратчфилд А., Диллер К., Бренд J (1 февраля 1999 г.). «Криоконсервация Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophyta)». Европейский журнал психологии. 34 (1): 43–52. Дои:10.1080/09670269910001736072.
11. Wusteman MC, Pegg DE, Robinson MP, Wang LH, Fitch P (февраль 2002 г.). «Среды для стеклования: токсичность, проницаемость и диэлектрические свойства». Криобиология. 44 (1): 24–37. Дои:10.1016 / S0011-2240 (02) 00002-0. PMID  12061845.

дальнейшее чтение

• Стоддарт MJ (2011). Жизнеспособность клеток млекопитающих: методы и протоколы. Методы молекулярной биологии. 740. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. Дои:10.1007/978-1-61779-108-6. ISBN  978-1-61779-107-9.
• Riss TL, Moravec RA, Niles AL, Duellman S, Benink HA, Worzella TJ и др. (2004). «Анализы жизнеспособности клеток». В Sittampalam GS, Grossman A, Brimacombe K, et al. (ред.). Руководство по анализу. Bethesda (MD): Eli Lilly & Company и Национальный центр развития переводческих наук. PMID  23805433.