في هذا البحث، نبدي طريقة فصل خالية من تسمية العَدلات من إفرازات السريرية مجرى الهواء باستخدام عملية مغلقة من دوامة القصور الذاتي ميكروفلويديكس. الطريقة المقترحة ستوسع فحوصات سريرية في المختبر لأمراض الجهاز التنفسي المختلفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
في هذا البحث، نبدي طريقة فصل خالية من تسمية العَدلات من إفرازات السريرية مجرى الهواء باستخدام عملية مغلقة من دوامة القصور الذاتي ميكروفلويديكس. الطريقة المقترحة ستوسع فحوصات سريرية في المختبر لأمراض الجهاز التنفسي المختلفة.
مجرى الهواء إفرازات تحتوي على عدد كبير من الخلايا المتصلة بجهاز المناعة، مثلاً، العَدلات، الضامة، والخلايا الليمفاوية، التي يمكن استخدامها كمورد رئيسي لتقييم مجموعة متنوعة من الأمراض الرئوية، سواء بالنسبة للبحوث والأغراض السريرية. ومع ذلك، نظراً للطبيعة غير المتجانسة ولزوجة المخاط المريض، يوجد حاليا أي أسلوب الانفصال الموثوق بها التي لا تضر بالخلايا المناعية المضيف في إفراز مجرى الهواء المريض. في هذا البحث، علينا الأخذ بأسلوب إعداد نموذج يستخدم ميكروفلويديكس القصور الذاتي للتقييم المناعي للمريض. بغض النظر عن خصائص العينات السريرية فلويديك غير المتجانسة، يستعيد الطريقة المقترحة أكثر من 95 في المائة العَدلات من عينات إفراز مجرى الهواء التي هي المخفف 1,000-fold مع ملليلتر من المحلول الملحي نظيفة. وترد بتعميم دفق الإخراج المركزة إلى خزان عينة أولية، تركيزات عالية والانتعاش والنقاء من الخلايا المناعية؛ ويعتبر إعادة تدوير مفاضلة لتشغيل المستندة إلى حقنه واحدة تديرها ميكروفلويديكس القصور الذاتي. وتقدم العملية حلقة مغلقة من دوامة ميكروفلويديكس الكريات البيضاء دون اضطراب الفيزيائية أو الكيميائية، كما يتبين من phorbol 12-ميريستاتي 13-خلات (سلطة النقد الفلسطينية)-الناجم عن إطلاق سراح elastase العَدلات تم فرزها.
حيث يتم تغليف الخلايا في كمية كبيرة من المخاط في مجرى الهواء إفرازات، وعرقل الوظيفية تقييم الكريات البيضاء بفحص في المختبر . ديثيوثريتول (DTT) هو الأكثر شيوعاً تحلل المخزن المؤقت أيوناتها وتجانسه البلغم لتحليل الخلوية والكشف عن الوسطاء مع توفير السلامة مقبولة للخلايا المعزولة1،2. ومع ذلك، القيمة يمكن أن تتداخل مع المستضدات السطحية زمنياً من العَدلات مجرى الهواء، أدى إلى تعطيل وظيفة العَدلات مثل الستسي وميلوبيروكسيداسي (الخطة الرئيسية للعمليات) الإصدار2،3. ولذلك، أجريت دراسات قليلة من وظيفة العَدلات مجرى الهواء البشرية مع العَدلات الدم المحيطية، التي قد لا تكشف عن الخصائص الفسيولوجية ل الرئة4. وفي الوقت نفسه، ميكروفلويديكس القصور الذاتي قد أحرزت تقدما في عزل الخلايا من مختلف بيوماتريسيس المريض5،6. التوازن بين القوى رفع القصور الذاتي واسحب عميد يحاذي الجسيمات/الخلية وفقا لحجمها، مما يسمح للجسيمات خالية من تسمية الفصل7. عرض مجموعتنا سابقا طريقة إعداد نموذج لتعميم ورم الخلايا8،9، العوامل الممرضة في الدم8خلايا من تعليق ثقافة10،11، 12، والكريات البيض النوى (بمنس) من الدم13،14.
نقدم لك هنا، وضع بروتوكول لإعداد الخلايا المناعية من إفرازات مجرى الهواء للمريض استخدام حلقة مغلقة ميكروفلويديكس القصور الذاتي للمتلقين للمعلومات في المختبر مقايسة، مثل المقايسة elastase العَدلات (شمال شرق). يوفر هذا الأسلوب التركيز العالي والانتعاش، ولا سيما عندما يكون هناك تداخل كبير في الاتجاه الأفقي الخلية/الجسيمات منه الخلية/الجسيمات من الفائدة المراد إزالتها، الذي يتم الاحتفال به عادة في العينات السريرية. بتعميم الجدار الداخلية (IW)-تركز الجزيئات الكبيرة أو الخلايا إلى أنبوب العينة الإدخال، والجسيمات أو مركزات الخلية من الفائدة في الخزان الأصلي، بينما يمر السوائل الخلفية مع المجاميع الصغيرة الميوسين خزان النفايات. على الرغم من خصائص العينات السريرية فلويديك غير المتجانسة، يسترد الأسلوب المقترح استمرار أعلاه 95% العَدلات من عينات إفراز مجرى الهواء التي هي تضعف 1,000-fold مع المحلول الملحي نظيفة (~ 1 مل). على النقيض من ذلك، يعرض طريقة تحلل طائفة واسعة من بمنس معدلات الاسترداد استناداً الشرط الذي عينة. يلتقط البروتوكول المقترح الكريات البيضاء بطريقة خالية من التسمية مع لا اضطراب الفيزيائية أو الكيميائية، التي توفر إمكانية لحصاد الخلايا الحساسة من تحدي سريرياً القياسات الحيوية مع إجراءات كسبها.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جمع العينات أقرها مجلس جامعة بيتسبرغ المراجعة المؤسسية (IRB # PRO16060443، PRO10110387). جميع التجارب التي تتم تحت السلامة الأحيائية مجلس الوزراء مع معدات الحماية الشخصية المناسبة.
1-جهاز التصنيع والطباعة الحجرية الناعمة
ملاحظة: استخدمت تقنيات الطباعة الحجرية الناعمة القياسية15،16 لإنشاء microchannel بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS).
2-القصبة الهوائية إفراز مجموعة من المرضى الموضوعين على التهوية الميكانيكية
ملاحظة: إفرازات القصبة الهوائية ويمكن الحصول من المرضى الموضوعين على التهوية الميكانيكية أثناء رعاية الخطوط الجوية الروتينية العادية باستخدام بروتوكول تعديل من الأساليب التقليدية لاستيعاب المريض التهوية القياسية، والكبار. الشطب وحددت عينات وإرسالها فورا للمعالجة.
3-إعداد عينة إفراز القصبة الهوائية
ملاحظة: يجب إجراء جميع التجارب تحت السلامة الأحيائية مجلس الوزراء مع معدات الحماية الشخصية المناسبة.
4-الإعداد تجريبي
ملاحظة: يجب إجراء جميع التجارب تحت السلامة الأحيائية مجلس الوزراء مع معدات الحماية الشخصية المناسبة.
5. التدفق الخلوي التحليل
ملاحظة: لمقارنة طرق الانفصال (ميكروفلويديكس وتحلل)، تم استخدام التدفق الخلوي مع الفلورة.
6. تحليل الإصدار ني
ملاحظة: لمقارنة وظيفة عزلة العَدلات بطريقة ميكروفلويديكس، وتحلل، وضع مجموعة من أدوات تحليل NE استخدمت.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لقد حققنا معلقات الخلايا المناعية شفافة مع كلا DTT موكوليسيس وميكروفلويديكس الانفصال (الشكل 3A). ميكروفلويديكس تفارق جمعت 4.40 × 105 بمنس في المتوسط (2.1 × 104 إلى 5، 60 × 105 بمنس، n = 6) من مجرى الهواء إفراز عينات المخفف 1,000-fold (الحجم الإجمالي 50 مل) في 1 مل تعليق نظيفة. مخفف الأولية، بمنس 94.0% بالمقارنة مع (CD66b+/CD45+) عثر في حجم صغير، باستمرار أكثر من 6 عينات سريرية. ومع ذلك، الأسلوب موكوليسيس ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في ميكروفلويديكس القصور الذاتي، تعريب الخلايا والجسيمات في موقف معين جانبية في الدقيقة-قناة استناداً على حجم5،18،،من1920. بسبب التأثير المشترك للعميد سحب قوة وقوة رفع القصور الذاتي في microchannel المنحنية أو الجسيمات الكبيرة أو العَدلات (> 10 ميكرون) تقع داخل القناة والجسيمات الصغيرة والمجاميع المخاط، والحطام أصغر من 6 ميكرون متوضعة خارج القناة في سرعة تدفق بعض الظروف10...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مقدمي البلاغ قد قدم طلب براءة التكنولوجيا المبينة هنا.
وأيد هذا العمل المعاهد الوطنية للصحة/نييد (R21AI119042) فضلا عن برنامج الفحص "تجنيب عينة U24 المعاهد الوطنية للصحة" (U24-AI118656).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| سلائف PDMS | داو كورنينج | 184 سيل ELAST كيت 3.9 كجم | 10: 1 نسبة القاعدة وعامل المعالجة |
| VWR فرن الحمل الحراري بالجاذبية | VWR 414005-128 | PDMS ليتم علاجها في 90 درجة. | |
| طبق بتري 100 مم | VWR | 89000-324 | تصنيع طبقة دعم PDMS |
| لكمة هاريس أحادية النواة | Sigma-aldrich | WHAWB100076 | قطر 2 مم أو غيرها اعتمادا على حجم الأنبوب آلة |
| بلازما الهواء | Femto Science | البلازما السطحية اللطيفة لجهاز PDMS إلى القاعدة السفلية. | |
| 2 "× 3" شريحة زجاجية | تيد بيلا ، INC. | 2195 | لدعم جهاز PDMS |
| Masterflex بكرة أنابيب السيليكون المعالجة بالبلاتين ، L / S 14 | Cole-Parmer | EW-96410-14 | أنابيب للموائع الدقيقة والمضخة التمعجية |
| 1/16 بوصة موصل لور ، ذكر | جهاز هارفارد | PC2 72-1443 | موصل لدليل السوائل |
| 50 مل أنبوب الصقر | Corning | 21008-940 | جمع العينات وإعدادها |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات، 1X بدون الكالسيوم والمغنيسيوم | كورنينج | 45000-446 | محلول عازل لتخفيف العينة |
| قسطرة شفط مغلقة Halyard ، الكوع ، 14F / قناة 4.67 مم | HALYARD HEALTH | 22113 | قسطرة شفط القصبة الهوائية |
| 0.9٪ محلول ملحي عادي معقم ، حقنة مملوءة مسبقا 10 مل | BD PosiFlush | NHRIC: 8290-306547 | لجمع فصل القصبة الهوائية من المرضى |
| SecurTainer & trade ؛ حاويات العينات الثالثة ، 20 مل | Simport | 1176R36 | حاوية جمع البلغم المعقم (إفراز مجرى الهواء) |
| حقنة مع طرف Luer-Lok ، 10 مل | BD | BD309604 | لتجانس عينة المخاط والوصول إلى قاع أنبوب العينة |
| BD & nbsp ؛ إبرة تعبئة حادة ، مع BD Luer-Lok ؛ نصيحة | BD | لتجانس العينة المخاطية والوصول إلى قاع أنبوب العينة | |
| 40 & micro; م مصفاة خلية النايلون | فالكون | 21008-949 | لإزالة قطعة كبيرة أو جلطات دموية ، والتي يمكن أن تسد فتحة الوصول إلى الموائع الدقيقة أو القناة. |
| المضخة التمعجية (محرك رقمي Masterflex L / S) | Cole-Parmer | HV-07522-30 | تشغيل الموائع الدقيقة |
| BD LSR II مقياس التدفق الخلوي | BD Bioscience | LSR II مقياس التدفق | القياس الكمي لنسبة استرداد الخلية |
| الفلورسين إيزوثيوسيانات (FITC) الفأر المترافق المضاد للإنسان CD66b BD | Bioscience | 561927 | تلوين مناعي للعدلات لتحليل مقياس التدفق الخلوي |
| Allophycocyanin (APC) - الفأر المترافق المضاد للإنسان CD45 الجسم المضاد أحادي النسيلة | BD Bioscience | 561864 | تلطيخ المناعة للعدلات لتحليل مقياس التدفق |
| الخلوي قارئ اللوحة | Thermo Fisher العلمي | قارئ لوحة Varioskan لمقايسة الإيلاستاز العدلات ، ex485 / em525 | |
| مجموعة فحص الإيلاستاز العدلات | كايمان الكيميائية | 600610 | تقييم وظائف العدلات |
| الفلورسبرايت YG المجهرية 10.0 & ميكرو ؛ م | PolyScience، Inc. | 18140-2 | جزيئات الفلورسنت للتعبير عن مسار خلايا الدم البيضاء في الموائع الدقيقة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.