Method Article

تقييم وظيفة الصفائح الدموية الديناميكية متعددة المعلمات باستخدام جهاز استشعار حيوي سعوي

DOI:

10.3791/66783

⸱

May 2nd, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Mechanical Engineering, University of Washington

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم هنا عرض بروتوكول لمقايسة وظيفية ديناميكية متعددة المعلمات للصفائح الدموية باستخدام مستشعر حيوي سعوي. يوفر هذا النهج ، المصمم داخل بيئة مكروية شبه صلبة لتعزيز الأهمية الفسيولوجية ، ثلاث معلمات إخراج حساسة لعدد الصفائح الدموية ، وقوة التحفيز ، ومسارات التنشيط.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تلعب الصفائح الدموية دورا أساسيا في تخثر الدم من خلال سلسلة من الاستجابات المنظمة ، بما في ذلك الالتصاق والانتشار والإفراز الحبيبي والتراكم وتقلص الهيكل الخلوي. ومع ذلك ، تقتصر المقايسات الحالية على التحليل الجزئي لوظيفة الصفائح الدموية في ظل ظروف غير فسيولوجية. وبالتالي ، من الضروري إجراء فحص محسن يعكس الطبيعة الديناميكية والمتعددة الأوجه لوظيفة الصفائح الدموية في الإعدادات الفسيولوجية. في هذا السياق ، يتم تقديم نهج جديد لقياس العديد من المعلمات الرئيسية المتعلقة بوظيفة الصفائح الدموية في بيئة مكروية شبه صلبة خارج الجسم الحي أكثر صلة من الناحية الفسيولوجية مقارنة بالمقايسات التقليدية. تستخدم هذه الطريقة مستشعر حيويا كهربائيا متقدما ، وهو مستشعر السعة الغشائية (MCS) ، والذي يوفر رؤى فريدة لعملية التخثر من خلال ثلاث قراءات متميزة. هذه القراءات حساسة للغاية للاختلافات في عدد الصفائح الدموية وشدة التحفيز ومسارات التنشيط المحددة. كمنصة استشعار كهربائية بحتة ، تظهر MCS إمكانات كبيرة كأداة تشخيصية للكشف عن اضطرابات وظائف مرقئ الأولية ، وتقييم فعالية العلاجات العلاجية ، وتعزيز الفهم الأوسع لأدوار الصفائح الدموية في الإرقاء والتخثر.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الصفائح الدموية ، خلايا الدم المتخصصة ، محورية في تنظيم استجابة مرقئ لوقف النزيف بعد الإصابة وفي تسهيل التئام الأوعيةالدموية 1. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تعمل أيضا كوسطاء أساسيين في تجلط الدم ، وهو سبب رئيسي للوفيات المرتبطة بمرض الجلطات الدموية على مستوىالعالم 2،3،4،5،6. عند حدوث إصابة في الأوعية الدموية ، تخضع الصفائح الدموية لسلسلة من العمليات الوظيفية المعقدة والمنظمة ومتعددة المراحل. وتشمل هذه الالتصاق بالمصفوفة الحميمة ، وتدفق الكالسيوم داخل الخلا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على اقتراح الدراسة من قبل قسم الموضوعات البشرية (HSD) في مجلس المراجعة الداخلية بجامعة واشنطن (UW-IRB; معرف الدراسة: STUDY00005211). قدم جميع الأشخاص المتطوعين الذين شاركوا في الدراسة موافقة خطية مستنيرة. تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة مدرجة في جدول المواد.

1. خطوات تصنيع المستشعر السعوي الغشائي (MCS)

ملاحظة: تم تصنيع مستشعر MCS باستخدام تقنيات التصنيع الدقيق التقليدية. يتكون هذا المستشعر الحيوي من شريحة سعة غشائية علوية (T-) وسفلية (B-) (MCC). باختصار ، يتم عرض خطوات التصنيع في الشكل 1.<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تهدف هذه الدراسة إلى إجراء تقييم ديناميكي لوظيفة الصفائح الدموية. باتباع البروتوكول الموضح أعلاه ، تم تحضير محلول c-PRP ، وتم زرع الصفائح الدموية على القطب الكهربائي المطلي بالجبهة الوطنية في T-MCC. تم غسل الصفائح الدموية العائمة بحرية من خلال خطوة الغسيل ، وتمت إضافة ناهض لتنشيط الصفائح الدموية المرفقة. يمكن العثور على النتائج التفصيلية والمناقشات في تقريرنا السابق28.

يمثل الشكل 4 أ نتائج محلول c-PRP بعدد الصفائح الدموية المحدد مسبقا (250 .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كانت هذه الدراسة رائدة في طريقة جديدة قائمة على السعة لتقييم وظيفة الصفائح الدموية ، والتي تقيم كلا من ديناميكيات الصفائح الدموية الالتصاقية وما بعد التنشيط داخل جهاز واحد ، مما يمثل أول مثال تم الإبلاغ عنه لمثل هذا النهج. يقدم البروتوكول التجريبي الجديد تقنية مباشرة نسبيا لمواجهة تأثيرات تكوين الفيبرين وعوامل تخثر البلازما من خلال إجراء الغسل. ينتج عن هذا قياسات قادرة على تمييز العوامل المختلفة التي تؤثر على وظيفة الصفائح الدموية. بالمقارنة مع مقايسة التقييم البصري التقليدية ، فإن مستشع.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعلن أصحاب البلاغ عدم وجود مصالح متضاربة.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعرب المؤلفون عن امتنانهم للدكتور موريتز ستولا والدكتور جيسون أكير على مناقشاتهما القيمة ومساعدتهما الفنية. كما أنهم يعترفون بمرفق التصوير البيولوجي في جامعة واشنطن لبنيتها التحتية ودعمها. تلقى هذا العمل تمويلا جزئيا من صندوق CoMotion للابتكار في جامعة واشنطن (المنحة رقم 682548 ، D.Y.G.).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1-DodecanethiolSigma-Aldrich ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية471364-100ML1 ملي مولار
200 دليل على الإيثانولسيجما ألدريتش ، ميزوري ، الولايات المتحدةEX0276-1
طابعة ثلاثية الأبعادشنتشن Creality 3D Technology Co، Ltd.Ender-3 V3
مادة الطباعة ثلاثية الأبعادHATCHBOX 3D ، CA ، U.S.A3D PLA-1KG-1.75
Adenosine 5 & prime ؛ -diphosphateSigma Aldrich ، الولايات المتحدة01905-250MG-FADP
ASPIRIN &NBSP ؛سيجما ألدريتش ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكيةA2093-100G
النقش الأيوني العميقالتفاعلي أوميغا الهندسية ، Inc.SPTS Rapier DRIE
ثنائي ميثيل سلفوكسيدسيجما ألدريتش ، ميزوري ، الولايات المتحدةD8418-50MLDMSO
أنظمة ترسيب الفراغ العاليCHA & nbsp ؛SEC-600
فيبرونكتين بشريسيجما ألدريتش ، ميزوري ، الولايات المتحدةCLS356008-1EAFn
KOHSigma-Aldrich ، ميزوري ، الولايات المتحدةP1767-250G
LCR meter   ؛Keithley Instruments، Inc.، OH، الولايات المتحدةKeithley EL 4980AL
حاملي عدادات LCRSignatone Corporation، CA، الولايات المتحدةSCA-50-4
نظام محاذاة القناعABM، U.S.A، INC.ABM / 6/350 / NUV / DCCD / SA
Micro-positionersSignatone ، CA ، الولايات المتحدةS-725
مسبار إبرةSignatone Corporation ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدةSCAT5T-412.5 & mu ؛ م نصف قطر
الفوسفات المخزن الملحيسيجما ألدريتش ، ميزوري ، الولايات المتحدةP4474-1LPBS ، درجة الحموضة 7.4
النقش الأيوني التفاعليبلازما ثيرم ، الولايات المتحدةRIE Vision 320
ركيزة السيليكونWafer World IncSKU # 1766
أنابيب سترات قياسية 3.2٪تايجر ميديكال ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكيةCovidien / Cardinal Health 8881340478
، الولايات المتحدةHT 1002a
TicagrelorSigma-Aldrich ، ميزوري ، الولايات المتحدةPHR2788-400 مجم
Tyrode s العازلةبوسطن للمنتجات الحيوية ، الولايات المتحدةBSS-375
الأشعة فوق البنفسجية المقاومة للضوءAZ المواد الإلكترونية ، نورث كارولاينا ، الولايات المتحدة الأمريكية.AZ 926015um
الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية الأمريكية مختبرات أبحاث إنزيم الثرومبين Monoject الأمريكية الأمريكية الأمريكية

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. George, J. N. Platelets. Lancet. 355 (9214), 1531-1539 (2000).
  2. Wendelboe, A. M., Raskob, G. E. Global burden of thrombosis: Epidemiologic aspects. Circ Res. 118 (9), 1340-1347 (2016).
  3. Heit, J. A.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Platelet FunctionCapacitive BiosensorMembrane Capacitance SensorPlatelet AdhesionPlatelet ActivationPlatelet AggregationHemostasis AssessmentPlatelet Rich PlasmaElectrical Sensing PlatformThrombin Activation

Related Articles