An evaluation of fixation methods: Spatial and compositional cellular changes observed by Raman imaging

Hoewel live cell imaging wenselijk is, is het niet altijd haalbaar en in veel situaties worden cellen gefixeerd om een ‘momentopname’ te maken van de aard en distributie van moleculen binnen een cel, terwijl veranderingen door celbeweging, monsterafbraak etc. geminimaliseerd worden. Er is een breed scala van fixatiemethoden beschikbaar die via verschillende mechanismen en op verschillende celbestanddelen werken. Elke methode heeft voor- en nadelen en bij de keuze van de fixatiemethode voor een bepaald experiment moet met deze factoren rekening worden gehouden. Hier gebruikten we Raman spectroscopische beeldvorming van levende cellen, en vergeleken met cellen bewaard met aldehyde, of organisch oplosmiddel gebaseerde fixatie methoden om de chemische veranderingen geïnduceerd door elk fixatief, en hun impact op de kwaliteit van de beelden die kunnen worden verkregen uit vaste cellen te beoordelen. Over het algemeen presteerden aldehyde fixatiemethoden aanzienlijk beter dan organische oplosmiddelen met minder ernstig verlies van biochemische informatie. Fixeermiddelen op basis van aldehyde vertonen een gewijzigde biochemische inhoud van de cellen, toegeschreven aan adductvorming, maar dit kan worden geminimaliseerd door de fixatietemperatuur te optimaliseren, of door adductvorming te verwijderen door permeabilisatiebehandelingen op basis van detergentia als tweede stap (ten koste van het verlies van andere biochemische informatie). Uit de resultaten bleek dat organische oplosmiddelen daarentegen leiden tot een ernstig verlies van celinhoud, toegeschreven aan het verlies van membraanintegriteit na de verwijdering van lipiden. Bovendien biedt fixatie met aldehyden voorafgaand aan permeabilisatie met organische oplosmiddelen geen adequate bescherming van de cytoplasmatische inhoud. Het gebruik van Raman beeldvorming is ideaal voor het vergelijken van groepen cellen in termen van hun moleculaire inhoud, en de resultaten tonen aan dat aldehyde fixatiemethoden de voorkeur verdienen voor studies waarbij de totale moleculaire inhoud van de monsters belangrijk is. Hoewel er geen universele fixatiemethode voor elke toepassing bestaat, kunnen we op grond van de resultaten hier een paar algemene principes geven: wanneer spectrale gelijkenis met levende cellen belangrijk is, verdient fixatie met paraformaldehyde bij kamertemperatuur de voorkeur, ten koste van enige blebbing en vacuolevorming. Wanneer het behoud van de cellulaire structuur of de biomoleculaire distributie belangrijk is, is een mengsel van paraformaldehyde en glutaaraldehyde geschikter, maar ten koste van enkele veranderingen in het spectrale profiel, met name in DNA-gerelateerde banden.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.