3D projection electrophoresis for single-cell immunoblotting.
3D projection electrophoresis for single-cell immunoblotting.
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DOI：
10.1038/s41467-020-19738-1
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发表时间：
2020-12-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Herr AE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grist SM;Mourdoukoutas AP;Herr AE
免疫分析和质谱是强大的单细胞蛋白质分析工具;然而，接口和吞吐量瓶颈仍然存在。在这里，我们介绍了三维单细胞免疫印迹检测胞浆和核蛋白。3D微流体装置是具有用于细胞分离和裂解的微孔阵列图案化面（xy）的光敏聚丙烯酰胺凝胶。每个微孔中的单细胞裂解物被“投影”到第三维（z轴）中，按尺寸分离，并在凝胶中被光捕获用于免疫探测和共聚焦/光片成像。设计和分析是由3D扩散的物理学所告知的。电泳通量> 2.5个细胞/s（比已发表的连续采样快70倍），25个免疫印迹/mm 2设备面积（比以前的免疫印迹增加>10倍）。3D微器件设计可以分析数百个细胞，而目前的串行分析在第一个和最后一个细胞之间有数小时的延迟。在这里，我们引入投影电泳，以增加大量的基因组和转录单细胞图谱与蛋白质水平的分析。单细胞免疫印迹先前在聚丙烯酰胺板上在xy方向上分离蛋白质，并且受到通量和样品消耗的限制。在这里，作者调整系统以在z方向上分离蛋白质，从而允许样品威尔斯的更近间距和改进的样品消耗。
Immunoassays and mass spectrometry are powerful single-cell protein analysis tools; however, interfacing and throughput bottlenecks remain. Here, we introduce three-dimensional single-cell immunoblots to detect both cytosolic and nuclear proteins. The 3D microfluidic device is a photoactive polyacrylamide gel with a microwell array-patterned face (xy) for cell isolation and lysis. Single-cell lysate in each microwell is “electrophoretically projected” into the 3rd dimension (z-axis), separated by size, and photo-captured in the gel for immunoprobing and confocal/light-sheet imaging. Design and analysis are informed by the physics of 3D diffusion. Electrophoresis throughput is > 2.5 cells/s (70× faster than published serial sampling), with 25 immunoblots/mm2 device area (>10× increase over previous immunoblots). The 3D microdevice design synchronizes analyses of hundreds of cells, compared to status quo serial analyses that impart hours-long delay between the first and last cells. Here, we introduce projection electrophoresis to augment the heavily genomic and transcriptomic single-cell atlases with protein-level profiling. Single-cell immunoblotting previously separated proteins on a polyacrylamide slab in the xy direction and was limited by throughput and sample consumption. Here the authors adapt the system to separate proteins in the z direction, allowing for closer spacing of sample wells and improved sample consumption.
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光学成像。膨胀显微镜。
DOI：
10.1126/science.1260088
发表时间：
2015-01-30
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Chen F;Tillberg PW;Boyden ES
通讯作者：
Boyden ES
DOI：
10.1002/cphc.201701364
发表时间：
2018-05-22
期刊：
Chemphyschem : a European journal of chemical physics and physical chemistry
影响因子：
--
作者：
Do TD;Ellis JF;Neumann EK;Comi TJ;Tillmaand EG;Lenhart AE;Rubakhin SS;Sweedler JV
通讯作者：
Sweedler JV
影响因子：
12.3
作者：
Budnik B;Levy E;Harmange G;Slavov N
通讯作者：
Slavov N
影响因子：
8.8
作者：
Darmanis S;Gallant CJ;Marinescu VD;Niklasson M;Segerman A;Flamourakis G;Fredriksson S;Assarsson E;Lundberg M;Nelander S;Westermark B;Landegren U
通讯作者：
Landegren U
影响因子：
56.9
作者：
KENNEDY, RT;OATES, MD;JORGENSON, JW
通讯作者：
JORGENSON, JW