CD4 + T - اللمفاويات التقاط باستخدام رقاقة ميكروفلويديك المتاح لفيروس نقص المناعة البشرية

مرحبا ، اسمي ريتشارد لين وأنا باحث هنا في مجموعة البروفيسور TI Mercy في قسم العلوم الصحية والتكنولوجيا بجامعة هارفارد. المشروع الذي أعمل عليه هو تحديد والتقاط الخلايا الليمفاوية التائية الأربعة موجبة و C3 إيجابية. في دم المريض يجب استخدامه في ظروف محدودة الموارد.

لذا أمامي مباشرة لدينا جهاز تعبئة دقيقة يتكون من PDMS ، وهو بولي ميثيل سلون. الجهاز ، القناة نفسها ، يبلغ ارتفاعه 50 ميكرومتر والحجم الإجمالي في الجهاز 10 ميكرولتر. لذلك هذا جهاز دقيق للغاية سنستخدمه لالتقاط الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة.

في الأساس ، المعيار التشخيصي لمرضى فيروس نقص المناعة البشرية. لذلك تم بالفعل تحضير سطح جهاز السوائل الدقيقة بالبروتين والقرص المضغوط أربعة أجسام مضادة إيجابية في المحقنة. في الوقت الحالي لدينا فقط المخزن المؤقت البيولوجي PBS عند الرقم الهيدروجيني 7.4 وسنتدفق الآن إلى القناة لطرد الجسم المضاد الإضافي المكون من أربعة مضغوط موجبة للكلاس المضغوط .

في هذه المرحلة ، لا يحتاج السعر إلى التحكم لأننا نحاول فقط التخلص من الأشياء الإضافية ولا يهم حقا ما هو معدلنا. هذا ، هذا هو المكان الذي ستكون فيه مداخل الجهاز وستكون هذه هي المنافذ إلى يساري ويمينك هنا. لذا سأقوم الآن بطرد محلول الأجسام المضادة الإضافي ، وإذا كان بإمكانك ملاحظة أن السائل يخرج من المخرج ، فأنت تعلم أن هذه كمية دقيقة جدا ، ولكن إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن سائل الهواء يخرج من القناة عبر الأنبوب.

والآن بعد أن تخلصنا من محلول الأجسام المضادة الإضافي ، يمكننا الآن إعداد أنفسنا للتدفق في حقن الدم. لذلك سأقوم الآن بفصل الأنبوب من المدخل. لذا سنفتح الآن حقنة جديدة للدم والدم البشري والدم الكامل.

لذا فهي ليست عينة مريض ، إنها عينة صحية ، عينة صحية بينما نعد أنفسنا لحقن الدم في جهاز الموائع الدقيقة. لذلك سنربط المحقنة بمضخة المحقنة. الآن سنقوم بتشغيلها ويمكنك رؤية معدلات تدفق المحقنة وقمنا بتعيينها لتكون خمسة ميكرولتر في الدقيقة.

والآن سنجهز أنفسنا بشكل أساسي للحقن في الدم. سنضع مضخة المحقنة عموديا لأننا كما نعلم ، خلايا الدم تصنع الرواسب وسنرغب في تدفق الخلايا إلى القناة. لذا بدلا من ذلك ، ضع رواسب الخلية في القاع ، والتي تقع بالقرب من أنبوبنا مباشرة.

حتى الآن كل شيء جاهز للذهاب. حجم جهازي 10 ميكرولتر لكل 10 ميكرولتر. والحجم الذي نريد تدفقه إلى جدار القناة هو أيضا 10 ميكرولتر.

لذلك يمكنني معرفة ما إذا كنت أتدفق في ما يكفي من الدم بمجرد النظر إلى لون القناة ، إذا كان كل شيء أحمر ممتلئا ، ثم أعرف أنني أتدفق في 10 ميكرولتر ويجب أن أوقف مصد المحقنة. لذا سأضغط الآن على زر البدء وسيبدأ في بعض الأحيان ، وأحيانا يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يدخل الدم فعليا إلى القناة. وهذا يرجع كثيرا إلى الإعجاب بالضغط.

على سبيل المثال ، عندما نضع المحقنة هناك ، في بعض الأحيان ، كما تعلمون ، نقوم بسحب السائل أو حقنه وفقا لذلك لضبط الدم في الأنبوب. لذلك قد يستغرق الأمر بعض الوقت ، ولكن بمجرد أن يبدأ في الضخ في القناة ، يتم ضبط معدل التدفق عند كل دقيقة ، وهو ما نريده. لذلك قد نكون صبورين قليلا هنا وننتظر ، في بعض الأحيان يتعين عليك الانتظار لمدة دقيقتين أو ثلاث دقائق قبل أن يبدأ الدم في الطريق.

في الواقع يمكنك أن ترى الآن أن الدم بدأ في النزول في القناة. حتى تتمكن من معرفة أن الجهاز ممتلئ بالكامل تقريبا. حسنا ، سنقوم الآن بتحويل الأنبوب مرة أخرى إلى PBS لطرد الدم الموجود في القناة.

وللقيام بذلك ، سنكرر ما فعلناه بالفعل لإزالة الأنبوب. نظرا لأننا ما زلنا بحاجة إلى التحكم في معدل تدفق PBS ، ما زلنا بحاجة إلى مضخة المحقنة. ومع ذلك، نظرا لأننا لم نعد نتدفق الدم، فإننا لسنا بحاجة إلى ترك مضخة الحقنة في وضع رأسي لأنه لا توجد خلايا في PBS.

الآن نحن جاهزون تماما وسنقوم الآن بإخراج الدم من الجهاز وسأضغط على الزر الحاد مرة أخرى هنا. كما ترون ، بدأ الجهاز نوعا ما في التلاشي. لا تزال الحواف قليلا من الدم ، لكنها تختفي ببطء.

إذن، بمجرد نفاد الدم بالكامل، سنزيد المعدل من خمسة ميكرولتر لكل دقيقة إلى 20 ميكرولتر لكل دقيقة. وسبب هذا التغيير هو أن هناك في الدم نوعان من الخلايا لهما أربعة مستضدات موجبة. أحدهما هو ما كنا نبحث عنه ، الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة.

والآخر هو ما نسميه الخلايا الوحيدة. نريد التأكد من أن أجهزتنا تلتقط على وجه التحديد الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة فقط بدلا من كل من الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة والخلايا الوحيدة. والطريقة التي نقوم بها هي زيادة معدل التدفق لأننا نعلم أن الخلايا الوحيدة أكبر حجما من الخلايا التائية المساعدة.

لذلك من خلال زيادة معدلات التدفق ، ستواجه الخلايا الوحيدة الأكبر ضغطا أكبر لمغادرة السطح أكثر من الخلايا المساعدة التائية الأربعة الموجبة للقرص المضغوط. حتى الآن في غضون 20 دقيقة. لذا في يدي الآن ، إنه حل.

يطلق عليه حل ترخيص الفاكس. والغرض من ذلك هو خلايا الدم الحمراء. لذلك أينما بقيت خلايا الدم الحمراء في القناة ، فإن هذا المحلول سوف يضعها.

يتم تخفيف هذا 10 ، 10 مرات من محلول المخزون. لذا ما سنفعله الآن هو إيقاف مضخة المحقنة ، وإزالة الأنبوب ، واستبدال المحلول بشكل أساسي بمحلول من هذه المحقنة. لذلك أقوم الآن بإيقاف الماكينة ، وإزالة الأنبوب ، وخلعه ، وخذه بهذه المحقنة ، واستبدله بأخرى جديدة.

حسنا ، والآن بعد أن قمت بإعداد كل شيء ، سنخفض المعدل مرة أخرى إلى خمسة ميكرولتر في الدقيقة. لذلك سنضغط على المعدل من 20 ، وسنخفض ذلك إلى خمسة والآن سنتدفق في حل ترخيص الفاكس لمدة 20 دقيقة. وسنضغط الآن على ابدأ.

لذا أمامنا الآن صورة بصرية للجهاز تم التقاطها بتكبير 10 ×. لذا يمكنك معرفة كل هذه النقاط البيضاء هنا بأنفسنا. فكيف يمكننا التأكد من أن هذه الخلايا هي التي نبحث عنها؟

لذلك نستخدم بعض البقع المختلفة للتأكد من أن البقعة الأولى التي نستخدمها هي ما نسميه نقطة في البوصة ، كل ذلك ، بقع في بقع DPI في النواة. لذلك في الأساس ، أي خلايا ذات نواة مثل خلايا الدم البيضاء مع كل البقع ، بينما على سبيل المثال ، لن يتم تلطيخ خلايا الدم الحمراء التي لا تحتوي على نواة ويمكنك معرفة أنها موجودة في جميع أنحاء الصورة. إنها كلها هذه النقاط الزرقاء وكل واحدة باللون الأزرق.

هي خلية. الخطوة التالية الآن هي التحقق مما إذا كانت الخلايا تحتوي على ما نسميه المستضد C الأربعة الموجب . هذا مهم للغاية لأن الغرض الكامل من أجهزتنا هو التقاط الخلايا الأربع الموجبة C.

إذن في اليوم التالي ، الجسم المضاد الفلوري الذي نستخدمه بالطبع هو C أربعة محددين. وانتقل إلى الشريحة التالية. لذلك في هذه الصورة ، فإن الخلايا باهتة كثيرا لأن الجسم المضاد الفلوري الذي نستخدمه عادة ما يكون للحقائق.

لذا فإن التخفيف أعلى من ذلك بكثير. ولكن إذا نظرت عن كثب إلى حد ما ، فلا يزال بإمكانك معرفة أنه لا تزال هناك نقاط تتناثر حول هذا المنظر الميداني. هم خافتة إلى حد ما.

ولكن عند الفحص الدقيق يمكننا أن نقول أن هذه الخلايا موجودة في DC للإيجابية ، وهو أمر جيد لأن هذا هو بالضبط ما نريده. والاختبار التالي ، كما ذكرت سابقا ، هناك نوعان مختلفان من الخلايا الأربع الإيجابية C. أحدهما هو الذي نريده الخلايا المساعدة التائية والآخر هو ما نسميه الخلايا الوحيدة.

لذلك نحتاج مرة أخرى إلى جسم مضاد فلوري آخر للتمييز بين الخليتين. لذلك نحن نعلم أنه في الخلايا الليمفاوية المساعدة التائية لديهم ما نسميه CD ثلاثة مستضدات موجبة عليها. بينما بالنسبة للخلايا الوحيدة لا يفعلون ذلك.

لذا فإن الجسم المضاد التالي الذي نستخدمه هو القرص المضغوط الثالث المحدد، والذي سنراه في هذه الصورة. لذا مرة أخرى ، يمكنك معرفة أن نقاطها تنتشر حول الجهاز ، فهي تبدو النقاط أكبر لأن بعض الخلايا في بعض الأحيان تتألق بشكل أكثر إشراقا ، والبعض الآخر لا يتألق أيضا. أعني هذا ، الكثير من الأشياء على سبيل الصدفة في هذه الحالة ، ولكن في معظم الحالات ، هذه النقاط في النقاط الحمراء الزاهية كلها خلايا.

لذلك نحن فقط ، مرة أخرى ، ما نريده لأن أولا ، تأكد من أن خلايانا موجبة القرص المضغوط الرابع والقرص المضغوط ثلاثة موجب. في هذه الحالة يمكنك معرفة أ ، الكثير من خلايانا في d CD ثلاثة موجب ، وهو أمر جيد. يعطينا الخصوصية في القبض علينا.

الفعل الكبير ، يمكن أن يكون غير مرغوب فيه ، ولكن في كثير من الأحيان ما يحدث هو في بعض الأحيان أن الخلية تصادف للتو لجمع المزيد من الأقراص المضغوطة ثلاثة تدفقات ، والقرص المضغوط ثلاثة على نفسها. إذن في هذه الصورة ، هذه إحدى البيانات التي جمعناها لجهاز السوائل الدقيقة هذا وهو في الأساس محترف التقاط الخلايا. لذا في السابق ، كما تعلمون ، الشرائح ، ما إلى ذلك ، يمكنك معرفة أنه كان هناك الكثير ، كما تعلمون ، الصور التي تحتوي على خلايا.

لكن ما الذي يتراكمون فيه حقا؟ حسنا ، تتراكم في ملف تعريف التقاط الخلية ، وفي هذه الحالة يمكننا رسم المسافة من المدخل والمحور Y لدينا قرص خلية الالتقاط. ويمكنك أن تقول أنه في جميع أنحاء الجهاز ، كما تعلمون ، كثافتك في البداية عالية للغاية ثم تنخفض ببطء ، وهو ما نتوقعه لأننا نلتقط الخلايا الأربعة موجبة C وثلاثة po ، C3 موجبة من مجرى الدم وستقلل من تركيز تلك الخلايا في عينة الدم.

وهذه هي الطريقة التي يتم بها تقديم بياناتنا عادة.