Mikrofluidischer Ansatz zur Auflösung der gleichzeitigen und sequentiellen Zytokinsekretion einzelner polyfunktioneller Zellen

In diesem Projekt konzentrieren wir uns auf die Entwicklung und Anwendung neuartiger Analysestrategien, die eine direkte, quantitative und tiefe Analyse zellulärer Funktionalitäten mit Einzelzellauflösung ermöglichen. Indem wir über die reine Ein-Datenpunkt-Messung hinausgehen, wollen wir diese Multifunktionalität, die von komplexen Reaktionen im Wirt und im Gewebe ausgeht, besser verstehen und nutzen. Ein umfassendes Verständnis dieser Funktionalitäten zu erlangen, ist komplex, schwierig und erfordert interdisziplinäre Ansätze.

Eine Herausforderung in diesem Zusammenhang besteht daher darin, sicherzustellen, dass der dynamische Bereich der Assay-Entwicklung geeignet ist, um die Menge und Dynamik eines sezernierten Proteins zu erfassen, die je nach Probe, Präparat und Gewebe stark variieren kann. Eine Störung der Regulation der Immunantwort kann verschiedene Störungen hervorrufen, die zu leichtem Fieber und potenziell lebensbedrohlichen Komplikationen führen. Über traditionelle Endpunktmessungen hinausgehend, haben wir vorgeschlagen, die Dysregulation und Aktivierung von Immunzellen direkt und dynamisch auf Einzelzellebene zu messen, um zusätzliche Erkenntnisse zu gewinnen.

So werden Zytokine in der Regel zum spezifischen Zeitpunkt als Konzentration im Überstand oder Konzentration aktivierter Zellen nachgewiesen. Massenmessung direkt zur Quantifizierung der Sekretion jeder einzelnen Zelle, wobei die zelluläre Heterogenität maskiert wird, die als Endpunktmessungen nicht zwischen gleichzeitiger und sekundärer Sekretion unterscheiden. Abgesehen vom dynamischen Aspekt der Reaktion bezieht sich die zelluläre Vollfunktionalität auf die Fähigkeit einer Immunzelle, mehrere Zytokine gleichzeitig zu sezernieren.

Dies ermöglicht es ihnen, beispielsweise ihre Reaktion auf Bedrohungen fein abzustimmen und diese Polyfunktionalität dynamisch zu messen, was bedeutet, dass sie im Laufe der Zeit einen umfassenden Einblick in die verschiedenen Nuancen einer Immunantwort geben kann.