題目：Nature communications：基于量子點的多輪次多色原位成像技術

摘要：基于量子點-Protein A-抗體的偶聯物，對同一樣品進行多輪次的多色共染，利用熒光光譜儀分析，具有同時獲取單細胞內50-100個靶標分子信息的潛能。

華盛頓大學Gao Xiaohu課題組，利用Protein A與量子點（Quantum dots，QDs）的偶聯物，通過Protein A捕捉抗體Fc片段，從而獲得QD-Protein A-Ab熒光探針（圖1）。該量子點熒光探針制備簡單、成本低、適合流水線分析，同時易于洗脫，不會對下一輪染色發(fā)生干擾，并保持靶抗原和標本形態(tài)在每一輪染色中的完整性。對于每輪的多色共染，需要利用熒光光譜儀進行光譜分離和定量分析，從而獲得單個細胞的詳細的分子譜定量信息，對于系統(tǒng)生物學、基因表達研究、信號傳導通路分析以及分子診斷具有重要意義。

在每輪的多色共染中，可分析N個靶標分子，而N的大小取決于對不同熒光探針的光譜分辨能力。如果每20nm發(fā)射波長即有對應的量子點進行抗體標記，同時熒光光譜儀有十個通道進行光譜分離和定量分析，那么，每輪可同時進行十個顏色的共染，如果再經過九個輪次的脫色-再染色，理論上可以在同一張固定樣本上實現共計100個（10X10）靶標分子的分析。上述課題組開展了每輪5個顏色共染、反復進行5個輪次的原位成像分析，結果顯示，全部五個靶標分子在五輪染色中呈現一致的染色模式和平均染色強度，同時每輪染色后沒有熒光信號殘留，標本在五輪染色后依然保持了良好的細胞形態(tài)（圖2）。

圖1 QD-Protein A-Ab熒光探針的多輪次多色原位成像模式圖

(a) 染色前，QD-Protein A偶聯物捕捉溶液中抗體（Ab），形成功能化的QD-Protein A-Ab熒光探針； (b) 將不同的探針匯集形成雞尾酒混合物；(c) 混合探針與固定細胞孵育，進行平行的多色共染； (d) 利用熒光光譜儀采集圖像和光譜數據，形成各抗原的表達譜；(e) 以再生緩沖液進行簡短漂洗，使標本完全脫色；(f) 進行下一輪其它靶標的多色共染。

圖2 QD-Protein A-Ab熒光探針的25個靶標成像分析

 (a-e) 五個輪次的靶標成像：發(fā)射波長為525/545/565/585/605nm的QD-Protein A-Ab分別標記Ki-67/HSP90/Lamin A/Cox-4/b-tubulin）；(f) 五輪染色具有一致的平均熒光強度。

文獻來源：

Zrazhevskiy P, Gao X. Quantum dot imaging platform for single-cell molecular profiling. Nat Commun. 2013, 4:1619.