فبراير 19, 2017
نقدم تقنية الرفع المغناطيسي إلى جانب التصوير والتحليل الآلي في كل من جهاز متوافق مع الهاتف الذكي وجهاز مزود بتصوير ومعالجة مدمجين. يتم تطبيق هذا لقياس توزيع كثافة الخلايا مع تطبيقين طبيين حيويين مثبتين: تشخيص مرض فقر الدم المنجلي وفصل خلايا الدم البيضاء والحمراء.
الهدف العام من هذه العملية هو إجراء تحليل خلوي قائم على الكثافة لتطبيقات التشخيص الطبي المختلفة عن طريق قياس التوزيع المتغير لمجموعة الخلايا أو عن طريق فصل أنواع الخلايا بناء على كثافتها المميزة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في حل تحد رئيسي في الهندسة الطبية الحيوية لإجراء التشخيص الطبي بطرق خلوية مهمة في البيئات السريرية أو البلدان النامية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها لا تتطلب الكثير من المعدات أو التحضير ويمكن لأي شخص تقريبا القيام بها.
تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى تشخيص فقر الدم المنجلي لأن هذا الجهاز يمكنه تحديد الكثافة المتزايدة وانخفاض معدل الرفع الناجم عن ظروف الأكسجين المنخفض في الخلايا المنجلية. على الرغم من أن هذه الطريقة مفيدة لاختبارات التشخيص الطبي كما هو موضح هنا ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على اختبارات القياس الخلوي الأخرى القائمة على الكثافة عن طريق تغيير العينة وتعديل البرنامج. أولا ، قم بإعداد 10 مل من محلول 50 ملي مولار من محلول الملح المتوازن gadobutrol و Hanks.
ثم أضف ميتابيسلفيت الصوديوم لتحقيق تركيز 10 مللي مولار في محلول الجادولينيوم. ضع 100 ميكرولتر من محلول مخزون ميتابيسلفيت الصوديوم الجادولينيوم في أنبوب الطرد المركزي الدقيق. الحصول على عينة دم عن طريق تقنيات بزل الوريد القياسية أو عن طريق عصا الإصبع.
لجمع عينة عصا الإصبع ، اضغط بالقرب من الموقع المثقوب دون الضغط على الأنسجة. امسح الموقع المثقوب ثلاث مرات على الأقل ، ثم اجمع عينة الدم باستخدام ماصة دقيقة. امزج ما يصل إلى ميكرولتر واحد من عينة الدم مع محلول ميتابيسلفيت الصوديوم الجادولينيوم في الأنبوب للحصول على العينة لتشخيص مرض فقر الدم المنجلي.
أولا ، قم بإعداد كل من 25 و 250 ملي مولار من محلول الملح المتوازن من جادوبوترول وهانكس. بعد ذلك ، احصل على عينة دم باستخدام تقنيات وخز الأصابع أو بزل الوريد الموصوفة سابقا. قم بتخفيف حوالي ميكرولتر واحد من عينة الدم بمعامل 1000 بمحلول جادوبوترول 25 ملليمولار للحصول على عينة لقياس خلايا الدم البيضاء.
لتحضير عينة إضافية لتحديد نطاق رفع خلايا الدم البيضاء وحدها ، أضف 5 ميكرولتر من عينة الدم إلى 500 ميكرولتر من محلول تحلل خلايا الدم الحمراء. احتضن الخليط في درجة حرارة الغرفة لمدة ثلاث إلى خمس دقائق. بعد ذلك ، قم بإعداد محلول مكون من جزء واحد 250 مليمولار محلول الجادولينيوم وتسعة أجزاء للتحلل للحصول على محلول عينة المحللة بتركيز الجادولينيوم 25 ملليمول.
لبدء تحليل العينة ، قم بتشغيل الجهاز وضعه على سطح مستو. ارسم العينة في أنبوب شعري زجاجي مربع. بمجرد أن يمتلئ الأنبوب نصف ، أغلق النهاية بمادة مانعة للتسرب أنبوبية شعرية.
أدخل الشعيرات الدموية في وحدة الرفع المغناطيسي للجهاز ، بحيث يظل سنتيمترا واحدا فقط من الأنبوب مرئيا. اسمح للعينة بالجلوس دون إزعاج في الجهاز لمدة 10 دقائق للتوازن. بعد ذلك ، تحقق من أن الخلايا ذات الأهمية مرئية على الشاشة.
اضغط على زر القياس الفردي لحفظ الصورة. سجل نتائج التحليل المعروضة تلقائيا على الشاشة. إذا أشار الجهاز إلى وجود عدد كبير جدا من الخلايا أو عدد قليل جدا من الخلايا على الشاشة، فحرك الشعيرات الدموية قليلا داخل الجهاز أو خارجه وقم بموازنة العينة لمدة 10 دقائق أخرى.
بعد حفظ الصورة الأولى ، حرك الشعيرات الدموية للداخل أو للخارج بحوالي 0.5 سم. اسمح للعينة بالتوازن، ثم احصل على صورة أخرى للتحليل. احصل على بيانات من خمس صور على الأقل من مواقع مختلفة في العينة لتجنب الأخطاء.
احفظ الصور على الجهاز أو على محرك أقراص USB. بمجرد الانتهاء ، قم بإزالة العينة من الجهاز وتخلص منها بشكل مناسب. أولا ، قم بتركيب هاتف ذكي في جهاز الرفع المغناطيسي.
تأكد من أن كاميرا الهاتف الذكي تتماشى مع وحدة الرفع المغناطيسي. قم بتأمين الهاتف الذكي في وضع مستقيم على حامل على سطح مستو. أدخل الشعيرات الدموية في وحدة الرفع وقم بتوصيل أنبوب المضخة الدقيقة بكل طرف.
ضع قارورة العينة في حامل العينة. ثم قم بتشغيل تطبيق الهاتف الذكي. قم بتشغيل المضخة الدقيقة وقم بتعيين معلمات معدل التدفق وسطوع LED على الشاشة الأولى.
بمجرد تدفق العينة بسلاسة ، اسحب لليسار للدخول إلى وضع التقاط الصورة. احصل على خمسة مقاطع فيديو مختلفة على الأقل. بعد ذلك، في قسم التحليل في التطبيق، حدد التحليل بمساعدة التدفق وافتح كل ملف ليتم تحليله.
عند تعرضها للرفع المغناطيسي ، تقتصر خلايا الدم من المرضى الذين لا يعانون من مرض فقر الدم المنجلي على عرض يمكن التنبؤ به. يتم توزيع خلايا المرضى الذين يعانون من أمراض فقر الدم المنجلي على منطقة أوسع تتجه نحو الانخفاض. وينعكس ذلك في تحليل عرض الحبس.
تظهر خلايا التحكم السليمة في نطاق ضيق ، بينما تظهر الخلايا المنجلية في نطاق أوسع مع تباين أكبر بكثير في العرض الكلي. يمكن أيضا تمييز أنواع الخلايا الفردية ذات نطاقات الكثافة المنفصلة بهذه الطريقة مع أفضل فصل يتم تحقيقه بتركيزات منخفضة من الجادولينيوم. هنا ، تم تحديد ارتفاع رفع خلايا الدم البيضاء من عينة تم تحلل خلايا الدم الحمراء منها قبل التحليل.
تم استخدام ارتفاع الرفع المعروف هذا لحساب خلايا الدم البيضاء. لحساب عدد خلايا الدم البيضاء لكل ميكرولتر من عينة مخففة بمقدار واحد إلى 1000 ، يتم ضرب عدد الخلايا التي لوحظت في الصورة في 2000. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في 10 دقائق فقط إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.
باتباع هذا الإجراء ، يمكن للباحثين الآخرين استخدام هذا النهج لتطوير اختبارات تشخيصية طبية لمجموعة من الحالات الطبية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تعرض هذه المقالة تقنية الرفع المغناطيسي للتحليل الخلوي القائم على الكثافة، والتي يمكن تطبيقها في التشخيص الطبي. وتعد هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص في تشخيص مرض الخلايا المنجلية وفصل الأنواع المختلفة من خلايا الدم.
تلبي منصة الرفع المغناطيسي هذه الحاجة إلى تشخيصات متاحة في نقاط الرعاية من خلال تمكين التحليل الخلوي القائم على الكثافة بأدنى حد من المعدات والتدريب للمستخدم. وهي تدعم الكشف المبكر عن الأمراض والتنميط الدموي في البيئات محدودة الموارد، مما يقلل الاعتماد على المختبرات المركزية. وتعزز هذه التقنية من نطاق التشخيص والمرونة التشغيلية لمبادرات الصحة العالمية.
تندرج هذه الطريقة ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية من خلال توفير بيانات نمطية ظاهرية قائمة على الكثافة، والتي يمكن أن تسهم في توجيه عملية اختيار الأهداف، وجاهزية المقايسات، ومواءمة المؤشرات الحيوية الانتقالية.