固定染色体FISH:直接荧光探针与常规玻片路线

使用已制备中期分裂相玻片,完成变性、杂交和匹配对照判读。

01本篇适用条件

已制备、来源合规的非感染性正常教学细胞固定中期染色体玻片,不从血液/动物组织开始。使用已验证100 ng/片的直接荧光标记重复序列DNA探针及同来源阳性玻片;固定10 μL杂交面积约18×18 mm。仅教学定位,不作核型/临床诊断。

02实验原理

固定染色体与探针分别变性,互补序列复性定位;甲酰胺、盐和温度共同决定结合。直接荧光路线无需anti-DIG抗体;双点数目受目标、倍性、分裂相和染色体重叠影响,不能把每个荧光小点都当成真实拷贝。

03安全与适用范围

进阶方法由FISH指导者带教;只接收已制备固定玻片,不含血液采集、培养促分裂或动物取材。甲酰胺、乙醇和封边溶剂按SDS在通风区处理并收有机废液,远离火源;高温玻片防烫,荧光防强光暴露。

04材料与仪器

  • 预制中期分裂相玻片、经验证荧光DNA探针100 ng/μL、对照探针/无探针片、20×SSC、去离子甲酰胺、50%硫酸葡聚糖、RNase A1 mg/mL、乙醇、PBS、DAPI抗淬灭封片液。
  • 72°C准确控温水浴、37/45°C湿盒/水浴、Coplin缸、18×18 mm盖片、橡胶封口材料、荧光显微镜与匹配滤镜。只在接收的固定玻片上操作。

05配液与用量

项目本例配制/用量核对点
RNase A100 μg/mL,1 mL1 mg/mL RNase A100 μL+20×SSC100 μL+水800 μL每片100 μL,37°C1小时
70%甲酰胺/2×SSC10 mL甲酰胺7 mL+20×SSC1 mL+水2 mL72°C靶DNA变性
10 μL/片杂交液甲酰胺5 μL+50%硫酸葡聚糖2 μL+20×SSC1 μL+100 ng/μL探针1 μL+水1 μL终50%甲酰胺、10%葡聚糖、2×SSC、100 ng探针
50%甲酰胺/2×SSC100 mL甲酰胺50 mL+20×SSC10 mL+水40 mL45°C洗三次各至少20 mL
1×SSC100 mL20×SSC5 mL+水95 mL45°C洗三次各至少20 mL
70/90/100%乙醇各100 mL无水乙醇70/90/100 mL,各水补至100 mL分别标记预处理/冰冷变性后用缸

06时间安排

阶段条件预计时间
预处理37°C RNase1小时+洗脱水
变性/杂交72°C2分钟;探针75°C5分钟;37°C过夜16小时
洗涤/封片45°C约45分钟
成像同曝光与匹配滤镜约1小时

07开始前的准备

先查看DAPI试片,选染色体分散且背景干净的同批玻片。预设S、已知P、无探针N和适配目标阴性;每批相同位置面积、100 ng直接标记探针。所有探针批次必须经相同玻片阳性验证;来源现代文献对照常规法核对总体流程,旧法洗温/时长为本教学固定条件,不能承诺任意探针通用。

08逐步操作

  1. 核对固定玻片编号、细胞来源、固定时间与分裂相质量,记录预选区域,排除染色体重叠严重或脱落片。
  2. 按表配RNase工作液,每片加100 μL盖片覆盖,37°C湿盒1小时,N也同样处理。
  3. 移去盖片,2×SSC室温洗三次各5分钟;70%、90%、100%乙醇各2分钟,空气干燥。
  4. 配70%甲酰胺/2×SSC变性液,独立温度计确认72°C;准备冰冷70/90/100%乙醇缸。
  5. 将玻片浸72°C变性液2分钟,立即转冰冷70%、90%、100%乙醇各5分钟,空气干燥。
  6. 每片按表配10 μL实际100 ng探针杂交液;N用1 μL水替代探针,其他终体积相同。
  7. 探针混合液75°C5分钟,立即置冰;短离心收集,避免重复冻融和强光。
  8. 把10 μL加入目标区,盖18×18 mm盖片排泡并封边;37°C湿盒16小时,避光。
  9. 预温50%甲酰胺/2×SSC至45°C,浸片松开盖片,不强撬;新液洗三次各5分钟。
  10. 45°C1×SSC再洗三次各5分钟;用PBS短洗,减弱光照并避免组织/染色体面直接刮擦。
  11. 吸去玻片边缘余液,加约15 μL即用DAPI抗淬灭封片液,盖片避免气泡,按该封片介质已验证固化条件保存避光。
  12. 同一曝光下先采P、N和目标阴性,确认P靶位置信号及N背景,再采S的DAPI/探针通道。
  13. 每张片按预定蛇形路线观察至少20个可评价分裂相,记录总数、排除数及理由,不只挑明亮视野。
  14. 保存DAPI、单通道及合并原图,标明同一细胞和曝光;按探针预期定位记录,不凭亮点自动下拷贝诊断。
  15. 若P失败或N背景同样亮,整批标不可解释;调整先从玻片质量与探针验证入手,再逐项优化严谨性。

09结果判断与质控

P显示预期位置、N低背景且染色体清楚才可评价。正常教学重复序列探针的点数依实际染色体组成决定;本例不凭单个分裂相判异常,须保留逐细胞记录与排除原因。

DAPI中期染色体铺片质量的完整a/b对照

原Fig8完整保留a/b、低倍视野和40×插图。a为传统滴片,b为原文splashing装置制片,展示铺片分散程度;b属于另一制片体系。本篇从已取得固定片开始,不导入原文取样、制片装置或微流控操作,图中样本不是本站实验数据。

Vedarethinam等,Metaphase FISH on a Chip: Miniaturized Microfluidic Device for Fluorescence in situ Hybridization,Sensors,2010,Fig8CC BY 3.0,原作者署名保留查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗
常规玻片与微流控FISH信号的完整a/b对照

原Fig9完整保留a/b与绿色信号。a为常规玻片FISH,b为microFISH装置中的另一体系;原图注明女性样本两个绿色点显示两条X染色体的着丝粒信号;公开原图信号偏暗,未增强或补画。本篇只采用常规法,不能把b的试剂体积/流速移入,原图也不是本篇教学样本结果或诊断标准。

Vedarethinam等,Metaphase FISH on a Chip: Miniaturized Microfluidic Device for Fluorescence in situ Hybridization,Sensors,2010,Fig9CC BY 3.0,原作者署名保留查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗

10实验记录模板

玻片/固定/分裂相探针ID/ng/μL变性实温/秒杂交体积/时温洗液/时温P/N/有效分裂相逐细胞定位/点数曝光/原图/结论
待填待填待填待填待填待填待填待填

另记日期、操作者、试剂批次、设备型号、原始文件路径、偏离方案及原因;保存所有对照,失败批次也保留。

11常见问题与排错

无信号而DAPI正常

先看P、探针荧光和变性温度;探针或目标未正确变性都可能失败。

背景和晶体多

检查封边、盐、甲酰胺品质和洗液;不把未洗净游离荧光当位置。

染色体模糊/脱落

检查固定、变性过度和洗涤机械损伤;换同批优质玻片再做。

12参考资料

  • 旧网络手册物理第111–113页:常规固定染色体变性、甲酰胺杂交与洗涤;纠正原配方不能达到所称50%甲酰胺/10%葡聚糖/2×SSC的问题。
  • Vedarethinam等,Metaphase FISH on a Chip: Miniaturized Microfluidic Device for Fluorescence in situ Hybridization,Sensors,2010,PMC3231008,查阅2026-11-02:已读常规玻片对照与Table 2,核对RNase100 μg/mL、甲酰胺变性、10 μL探针、37°C过夜、DAPI和常规对照图;未采用微流控装置、取材或文中混乱的RNase单位。旧法具体洗涤温度仍须本探针阳性验证。
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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。