Blutplättchen, spezialisierte Blutzellen, sind entscheidend für die Orchestrierung der hämostatischen Reaktion, um Blutungen nach einer Verletzung zu stoppen und die Heilung von Blutgefäßen zu erleichtern1. Darüber hinaus dienen sie auch als wichtige Mediatoren bei Thrombosen, einer der Hauptursachen für Todesfälle im Zusammenhang mit thromboembolischen Erkrankungenweltweit 2,3,4,5,6. Wenn eine Gefäßverletzung auftritt, durchlaufen Blutplättchen eine Reihe komplexer, regulierter und mehrstufiger funktioneller Prozesse. Dazu gehören die Adhäsion an der Intimamatrix, ein Einstrom von intrazellulärem Kalzium, das Thrombozytenkonformationsänderungen auslöst, die Aktivierung, die Granulsekretion, die Aggregation und die Kontraktion des Zytoskeletts, wodurch schließlich hämostatische Pfropfen gebildet und stabilisiert werden, um die geschädigten Stellen abzudichten und Blutungen zu verhindern 7,8. Trotz erheblicher Fortschritte bei Thrombozytenaggregationshemmern und therapeutischen Strategien 9,10,11 besteht weiterhin ein Thromboserisiko. Das Management der Thrombozytenaggregationshemmung stellt eine Herausforderung dar, darunter das Risiko iatrogener Blutungen, die Schwierigkeit, eine antithrombotische Wirksamkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Blutstillung zu erreichen, und die Variabilität des Patientenansprechens, einschließlich Arzneimittelresistenz12,13.
Obwohl die molekularen Mechanismen, die die Thrombozytenreaktionsphasen steuern, gut dokumentiert sind, sind die derzeitigen Methoden zur Überprüfung der Thrombozytenfunktion nach wie vor suboptimal. Herkömmliche laborbasierte Tests greifen oft zu kurz, da sie nur begrenzte Aspekte der Thrombozytenaktivität im frühen bis mittleren Stadium bewerten, wie z. B. Adhäsion, Aggregation oder Gerinnselviskosität 7,14,15,16,17,18. Diese partielle Analyse kann zu unzureichenden Informationen führen. Darüber hinaus bieten diese Tests keine gleichzeitige, kontinuierliche und schnelle Beurteilung mehrerer wichtiger funktioneller Thrombozytenelemente innerhalb eines einzigen Assays. Folglich behindert diese Einschränkung Fortschritte sowohl in der klinischen als auch in der experimentellen Hämatologie. Im Laufe der Zeit wurde eine Vielzahl von impedimetrischen oder kapazitiven Sensoren für verschiedene biomedizinische Anwendungen entwickelt 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28.
Hier stellen wir das Protokoll für eine Multiplex-Bewertung der Thrombozytenfunktion mit einem kapazitiven Biosensor vor. Der vorgeschlagene Ansatz bietet eine attraktive Eigenschaft, indem er dynamische Veränderungen in einem breiten Spektrum von Thrombozytenfunktionen auf zellulärer Ebene sensitiv überwacht. Der vorgestellte Ansatz verwendet einen Biosensor, der aus zwei Mikrochips besteht: einem Top-Silikonchip, der Einweg ist und eine Probenvertiefung für citriertes plättchenreiches Plasma und eine mit humanem Fibronektin beschichtete Sensorelektrode enthält, um die Thrombozytenadhäsion zu erleichtern, sowie einen wiederverwendbaren unteren Siliziumchip, der eine Referenzelektrode enthält. Die kontinuierliche Messung dynamischer Kapazitätsänderungen während des gesamten Gerinnungsprozesses, einschließlich der Thrombozytenadhäsion, Aktivierung und Nachaktivierung, ermöglicht eine empfindliche Analyse im Zusammenhang mit Schwankungen der Thrombozytenzahl, des Grades der Thrombozytenaktivierung und der Hemmung von Aktivierungswegen. Die klinische Machbarkeit und der Nutzen dieser Methode wurden anhand einschlägiger menschlicher Plasmaproben gezeigt, was ihr Potenzial für eine robuste Beurteilung der Thrombozytenfunktion im klinischen Umfeld unterstreicht.