تشوه كهربائي معدل السعة لتقييم التعب الميكانيكي للخلايا البيولوجية
October 13th, 2023
يظهر هنا بروتوكول لاختبار التعب الميكانيكي في حالة خلايا الدم الحمراء البشرية باستخدام نهج التشوه الكهربائي المعدل السعة. يمكن استخدام هذا النهج العام لقياس التغيرات المنهجية في الخصائص المورفولوجية والميكانيكية الحيوية للخلايا البيولوجية في تعليق من التشوه الدوري.
يركز بحثنا على دراسة الميكانيكا الحيوية للخلايا المنتشرة ، مثل خلايا الدم الحمراء البشرية. نحن نستفيد من الحركية الكهربائية ، وعلم الموائع الدقيقة ، وعلوم المواد لفهم الأصول الميكانيكية للتلف في أغشية الخلايا ، وكذلك الآليات الكامنة وراء تقصير عمر خلايا الدم في بعض الأمراض. دراسة التعب من الخلايا البيولوجية أمر صعب.
يطلب تطبيق الأحمال الدورية على أغشية الخلايا وتتبع التشوه في الخلايا الفردية. باستخدام مفتاح ورقة السعة ل ASK لتعديل سلوك تشوه القطب الكهربائي لخلايا الدم الحمراء ، يمكننا تحديد كيفية تغير تشوه الخلايا بما يتماشى مع دورات التحميل. لقد أثبتنا لأول مرة أن أغشية خلايا الدم الحمراء يمكن أن تتحلل عن طريق التمدد الدوري وحده.
يستخدم بروتوكولنا الرحلان الكهربائي لنقل الخلايا إلى حواف القطب لقياس تشوه القطب. لا يتطلب أي تقنية تثبيت ويمكن استخدامه لتعليق الخلية مباشرة. يسمح لنا استخدام الأقطاب الكهربائية الدقيقة المتداخلة بقياس عشرات الخلايا في مجال رؤية واحد.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
نظرة عامة
يقدم هذا المقال بروتوكولاً لاختبار التعب الميكانيكي لخلايا الدم الحمراء البشرية باستخدام نهج التحوير الكهربائي للخلايا ذات السعة المتغيرة. تتيح هذه الطريقة قياس التغيرات في الخصائص المورفولوجية والميكانيكية الحيوية للخلايا تحت التشوه الدوري.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- الميكانيكا الحيوية الخلوية
- الكينيتيكا الكهربائية
- الميكروهيدروديناميكا
الخلفية
- فهم الأصول الميكانيكية للتلف في أغشية الخلايا.
- التحقيق في الآليات الكامنة وراء تقصير عمر الخلايا الدموية في الأمراض.
- التحديات في دراسة التعب في الخلايا البيولوجية.
- أهمية تتبع التشوه في الخلايا الفردية تحت الأحمال الدورية.
هدف الدراسة
- لقياس التغيرات في قابلية خلايا الدم للتشوه أثناء الحمل الدوري.
- لإظهار تأثيرات التمدد الدوري على أغشية خلايا الدم الحمراء.
- لتعزيز فهم الميكانيكا الحيوية لخلايا الدم الحمراء.
الطرق المستخدمة
- تطبيق الأحمال الدورية على أغشية الخلايا.
- تتبع التشوه في الخلايا الفردية لخلايا الدم الحمراء.
- استخدام الترميز بتغيير السعة (ASK) لتعديل سلوك التحوير الكهربائي للخلايا.
- قياس التغيرات في قابلية التشوّه المتوافقة مع دورات التحميل.
النتائج الرئيسية
- يمكن أن تتحلل أغشية خلايا الدم الحمراء بواسطة التمدد الدوري فقط.
- تم الحصول على بيانات كمية عن تغيرات قابلية خلايا الدم للتشوه.
- تم توفير رؤى حول الخصائص الميكانيكية للخلايا المتداولة.
- تم إثبات جدوى نهج التحوير الكهربائي للخلايا ذو السعة المتغيرة.
الاستنتاجات
- تعزز الدراسة فهم الميكانيكا الحيوية لخلايا الدم الحمراء.
- توفر طريقة جديدة لتقييم سلامة أغشية الخلايا.
- يمكن أن يعتمد البحث المستقبلي على هذه النتائج لاستكشاف الأمراض ذات الصلة.
الأسئلة الشائعة
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:28
Preparation of Dielectrophoresis Medium and Electrodeformation Prime Medium
2:31
Preparation of the Microfluidic Device for Electrodeformation of RBCs
6:07
Preparation of Human RBC Suspension for Electrodeformation Experiment
7:23
Preparing the Electrodeformation Setup and Performing Fatigue Testing on Human RBC
