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如何提升基于激光显微切割的空间蛋白组学数据价值——Covaris AFA来助力！

2023-10-07

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在生命科学研究中，科学家们越来越重视可以提供细胞空间位置信息的空间多组学分析。作为空间多组学技术先驱，激光显微切割技术已经成为生物学、医学等领域中的重要工具。通过该技术，研究人员可以在细胞和组织水平上进行高度精准的样本制备，获取单个细胞或者同质细胞群，为下游组学分析提供多种可能。然而，要充分挖掘激光显微切割技术获取的珍贵微量样本中的数据价值，高质量的样本处理必不可少。其中有两个关键：下游处理体积必须很小，同时保证生物大分子得率和最小的样品损失；由于样本量非常小，细微的污染也会造成巨大影响，因此需要尽量降低污染。Covaris自动声波聚焦（Adaptive Focused Acoustics，AFA）技术样本处理系统可帮助科学家从激光显微切割获得的珍贵微量样本中尽可能获取有价值数据。

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Covaris作为先进的生物样本制备技术提供商，一直致力于提供高效、准确且可靠的样本处理方案。其基于AFA的非接触式超声样本处理系统已经在科研实验室、临床实验室和生物制药领域广泛应用，为科学家们提供了先进的工具，从而推动了科学研究的突破和创新。

500KHz高频声波，安全，低噪音。

声波聚焦，高效率，低能耗。

非接触式超声，避免污染。

恒定低温，无热损伤。

性能稳定，重复性好。

兼容多种样本类型（FFPE, LCM, 新鲜组织, 细胞, 病毒, 酵母等）。

通量多样可选。

下面，让我们深入探讨Covaris非接触式超声样本处理系统在激光显微切割样本制备中的应用表现。

Covaris

案例分析

LCM+CVR

验证类器官

“Kidney organoids recapitulate human basement membrane assembly in health and disease”。这篇文章主要研究了关于肾脏的类器官中基底膜的形成和功能。这篇文章说明了肾脏的类器官基底膜成分在不同发育阶段的表达动态变化，并且与肾脏疾病相关的突变会导致基底膜异常，揭示了基底膜在肾脏类器官中的重要作用，并为研究和治疗肾脏疾病提供了新的线索。

研究人员使用人工诱导多能干细胞培养出肾脏器官培养体，并通过免疫荧光显微镜、电子显微镜分析基底膜在疾病中发生的改变。随后使用MMI激光显微切割系统从小鼠肾脏冰冻切片中分离鲍氏囊周围的150个肾小球进行分割获取。然后使用Covaris LE220-Plus非接触聚焦超声仪辅助质谱制样中的酶解过程。借助质谱分析对肾小球中蛋白表达模式进行分析。验证了类器官中基底膜表达模式与小鼠成熟肾小球中一致，如图1所示。随后，研究人员比较了肾脏类器官中的基底膜与人体和小鼠胚胎肾脏中的基底膜的差异。通过分析基底膜中的蛋白质组成和分子特征，揭示了肾脏类器官中基底膜的异常变化。最后，研究人员进一步探索了与肾脏疾病相关的基底膜变化。通过分析基因突变和蛋白质组学数据，发现基底膜的异常变化与肾脏疾病的发生和发展密切相关。

图1.对E19小鼠肾脏激光捕获成熟肾小球的蛋白质组学分析(n=4)。组织学图像显示激光显微解剖的肾小球，蛋白质相互作用网络显示识别的25种基底膜蛋白质。

在质谱制样过程中，酶解消化是非常关键的一步。由于氨基酸序列不同、翻译后修饰不同，胰蛋白酶可能存在漏切的情况，进而造成肽段过大，质谱识别困难。基于AFA技术的Covaris可以提高酶解效率，促进蛋白质片段化。如图2所示，Covaris提供的消化肽(10分钟、30分钟、60分钟)与16小时消化相比，显示出更高的BSA序列覆盖率。特别是在30分钟条件下，直方图代表最大覆盖率85.7%，远高于传统孵育的方法。赢在起步——Covaris助力蛋白质谱分析

图2.不同方法得到的序列覆盖度对比

另外，值得一提的是，这篇文章还使用到了LI-COR Biosciences的Odyssey CLx Imaging System(现已升级为DLx)进行WB实验。基于Odyssey的双色近红外荧光成像技术，可以实现更高重复性、更宽广动态范围的定量WB实验。同时双通道同时成像可以将目的蛋白与内参同时成像在一张膜上，避免了剥离再孵育体系对实验结果的干扰，也避免了对膜的剪裁。可以联系您身边的“基因人”试用哦~

Covaris样本制备系统针对多种样本的蛋白质谱分析开发了一站式解决方案，无论是FFPE样本、激光显微切割样本、还是细胞样本，都能帮助用户高效、稳定地获得生物大分子样本，进而协助用户提升下游实验的数据质量！Covaris公司一直致力于研发基于声学、机械及分子生物学的高性能组织样本处理系统，旨在帮助研究者实现快速、稳定、高效的样品预处理。

德国Molecular Machine & Industries (MMI)是专门致力于将显微操作技术与高精度激光技术相结合应用于生命科学领域的一家专业公司，其标志性产品MMI CellCut 激光显微切割系统和CellEctor单细胞分选系统成为目前世界上性能优异的样本获取系统。

基因有限公司作为Covaris、MMI和LI-COR在中国区的合作伙伴和代理商，我们的宗旨是“专才为专家服务”，有专业团队为各大科研机构提供安装培训，技术支持，应用培训与售后维护一条龙服务，赢得客户的一致好评与信任。想要了解更多，请关注我们的官方微信“基因快讯”或联系您身边的基因有限公司员工。