Plataforma de microfluidos para la medición de quimiotaxis de neutrófilos a partir de sangre entera sin procesar

Caroline N. Jones; Anh N. Hoang; Laurie Dimisko; Bashar Hamza; Joseph Martel; Daniel Irimia

doi:10.3791/51215

Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Plataforma de microfluidos para la medición de quimiotaxis de neutrófilos a partir de sangre entera sin procesar

11.1K visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/51215

⸱

3 de junio de 2014

Caroline N. Jones^*¹^,²^,³ , Anh N. Hoang^*¹^,²^,³ , Laurie Dimisko¹ , Bashar Hamza¹ , Joseph Martel¹^,⁴ , Daniel Irimia¹^,²^,³

¹The BioMEMS Resource Center, Department of Surgery, Massachusetts General Hospital, ²Harvard Medical School, ³Shriners Burns Hospital, ⁴Harvard University School of Engineering and Applied Sciences

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo detalla un ensayo diseñado para medir la quimiotaxis de neutrófilos humanos a partir de una gotita de sangre entera con robusta reproducibilidad. Este enfoque evita la necesidad de la separación de neutrófilos y requiere sólo unos pocos minutos de ensayo de tiempo de preparación. El chip de microfluidos permite la medición repetida de la quimiotaxis de neutrófilos en el tiempo en los bebés o pequeños mamíferos, donde el volumen de la muestra es limitado.

Resumen

Los neutrófilos desempeñan un papel esencial en la protección contra las infecciones y sus números en la sangre se miden con frecuencia en la clínica. Altos recuentos de neutrófilos en la sangre suelen ser un indicador de las infecciones en curso, mientras que los recuentos bajos de neutrófilos son una señal de advertencia para los mayores riesgos para las infecciones. Para llevar a cabo sus funciones, los neutrófilos también tienen que ser capaces de moverse con eficacia de la sangre donde pasan la mayor parte de su vida, en los tejidos, en los que se producen las infecciones. En consecuencia, cualquier defecto en la capacidad de los neutrófilos para migrar pueden aumentar los riesgos de infecciones, incluso cuando los neutrófilos están presentes en números apropiados en la sangre. Sin embargo, la medición de la capacidad de migración de los neutrófilos en la clínica es una tarea difícil, que requiere tiempo, requiere gran volumen de sangre, y el conocimiento de expertos. Para hacer frente a estas limitaciones, hemos diseñado un robusto análisis de microfluidos para la migración de neutrófilos, que requiere una sola gota de sangre no procesada, circumrespiraderos la necesidad de la separación de neutrófilos, y es fácil de cuantificar en un microscopio sencillo. En este ensayo, los neutrófilos migran directamente de la gota de sangre, a través de pequeños canales, hacia la fuente de quimioatrayente. Para evitar que el flujo granular de células rojas de la sangre a través de los mismos canales, se implementó filtros mecánicos con ángulo de giros a la derecha que bloquean selectivamente el avance de las células rojas de la sangre. Hemos validado el ensayo comparando la migración de neutrófilos a partir de gotas de sangre de pinchazo en el dedo y la sangre venosa. También comparamos todo esto en la sangre (WB) con fuentes de la migración de neutrófilos a partir de muestras de neutrófilos purificados y encontramos la velocidad constante y direccionalidad entre las tres fuentes. Esta plataforma de microfluidos permitirá el estudio de la migración de neutrófilos humanos en la clínica y el marco de la investigación para ayudar a avanzar nuestra comprensión de las funciones de los neutrófilos en la salud y la enfermedad.

Introducción

El tráfico de neutrófilos juega un papel crítico en la determinación del progreso y la resolución de muchas condiciones inflamatorias, incluyendo la aterosclerosis ^1, la infección bacteriana o la sepsis ^2, y lesiones por quemadura ^3. Por su importante contribución a las condiciones de salud y enfermedad, el recuento de neutrófilos es parte del análisis de sangre estándar a menudo se considera en los laboratorios clínicos y de investigación. Sin embargo, a pesar de ser una de las pruebas más ubicuos, el valor de recuento de neutrófilos en el diagnóstico de la infección y la sepsis se ha cuestionado con frecuencia ^4. Po....