Caracterización viscoelástica rápida del moco de las vías respiratorias utilizando un reómetro de sobremesa

Las enfermedades mucoobstructivas se caracterizan por una viscosidad anormal del moco de las vías respiratorias. El protocolo muestra cómo usar la reología para cuantificar la viscosidad del moco y analizar los datos para probar los tratamientos dirigidos al moco. La reología del moco proporciona biomarcadores cuantitativos específicos.

El uso de un dispositivo de sobremesa simplifica en gran medida la logística de medición de estos biomarcadores en muestras clínicas como muestras de esputo humano. El uso de la reología del moco como una herramienta de diagnóstico para las enfermedades obstructivas sigue siendo un desafío. Un creciente cuerpo de evidencia muestra una fuerte correlación entre las propiedades reológicas, la inflamación y la infección bacteriana.

El moco siempre está presente en la interfaz del cuerpo donde lubrica y desempeña un papel protector. La reología del moco se puede aplicar a otros sistemas como las vías gastrointestinales y genitales. Para adquirir mediciones precisas, el manejo y colocación correctos de la muestra es crítico.

Una demostración visual puede mejorar la precisión de este ensayo. Demostrando este procedimiento estará Kendall Shaffer, un técnico de investigación del laboratorio del aire. Comience clasificando el esputo o moco de las vías respiratorias recolectado en tazas de muestra estériles.

En el caso del esputo, retire el exceso de saliva de la muestra inmediatamente después de la recolección. Coloque las muestras en hielo para su transporte. Limite el tiempo de transporte a menos de cuatro horas.

Analizar las muestras en el momento de la recogida. Homogeneice el moco canalizando suavemente hacia arriba y hacia abajo de tres a cinco veces con una pipeta de desplazamiento positivo. O pipetee directamente en los tubos de la microcentrífuga.

Guarde las muestras a 80 grados centígrados hasta que se procesen. Alícuota las muestras para su almacenamiento en volúmenes mayores o iguales a 500 microlitros para garantizar un volumen suficiente para los experimentos. Antes de alicuar, pipetear esputo o moco fresco y congelado directamente u homogeneizar los especímenes.

Repare las alícuotas requeridas para repetir las mediciones y tratamientos. Incubar las alícuotas que se van a probar a 37 grados centígrados durante al menos cinco minutos antes de la medición. Para probar agentes farmacológicos, use altas concentraciones de soluciones madre para evitar la dilución de la muestra.

Agregue entre 1% y 10% de volumen del reactivo deseado directamente sobre la muestra. Asegúrese de que ninguna gota del compuesto permanezca en el lado del tubo. Incubar las muestras a 37 grados centígrados durante el tiempo requerido, para permitir una reacción química.

Mezcle la muestra de moco y el reactivo moviendo la parte inferior del tubo de la microcentrífuga cada dos minutos para permitir la penetración progresiva del reactivo en la muestra de moco sin comprometer la red de mucina. Al comparar múltiples reactivos farmacológicos, asegúrese de que el tiempo de incubación sea similar. Encienda la máquina e inicialice el software.

Seleccione nueva medición. Introduzca el número de identificación de la muestra en ID de medida y el nombre del operador en Operador para continuar. Introduzca información adicional o comentarios en Comentarios.

Seleccione un conjunto de geometría e inspeccione cuidadosamente las placas grandes y pequeñas, para asegurarse de que las placas estén limpias y en perfectas condiciones. Inserte la placa grande firmemente en el púlpito inferior. Inserte la placa pequeña suavemente en el púlpito superior y bloquee la placa girando ligeramente hasta escuchar un clic, lo que indica que la placa está correctamente sujeta.

Tenga en cuenta que la oscilación libre de la placa superior es normal. Espere hasta que la temperatura alcance los 37 grados centígrados del valor objetivo. A continuación, inicie la calibración automática, según lo solicite el software.

Usando una pipeta de desplazamiento positivo, pipetee lentamente entre 250 y 500 microlitros de la muestra en el centro de la placa inferior grande. Una vez depositadas en la placa, las muestras viscosas adoptarán una forma de cúpula, mientras que las muestras altamente elásticas pueden requerir un corte físico. Baje el cabezal de medición que transporta la placa pequeña a través del software y observe la muestra.

Si se carga correctamente en la placa inferior, la muestra hará contacto y se centrará entre las dos placas. Para asegurarse de que la muestra llena el espacio, utilice la función de espacio reducido hasta que la muestra ya no tenga la forma bicóncava o esté alineada con el borde de la placa. La función de espacio reducido reduce el borde de medición en incrementos de 0,1 milímetros y se limita a 7 incrementos.

Si queda un hueco después de los 7 incrementos, haga clic en Rehacer instalación para volver a la posición inicial y ajustar la posición y el volumen de la muestra. Si el espacio se reduce en exceso, retire el exceso de muestra con una espátula mediante un movimiento circular a lo largo del borde de la placa superior. Recorte el exceso de muestra suavemente para evitar el estrés por cizallamiento.

Baje la cubierta protectora para evitar cualquier proyección accidental de fluidos contaminados durante la oscilación. Para iniciar la medición, haga clic en Iniciar análisis. Un ciclo completo tomará de cuatro a siete minutos.

Evite hablar en voz alta y tocar el dispositivo o el banco durante toda la duración del ciclo. Un ambiente tranquilo es crucial durante los primeros dos minutos. Una vez completado el ciclo, haga clic en siguiente para elevar el cabezal de medición y generar el informe de análisis de muestra.

Una vez que el cabezal de medición esté completamente retraído, levante la cubierta protectora. Deseche la muestra y retire cuidadosamente las placas. Limpie y desinfecte los platos con agua tibia y jabón.

Las características viscoelásticas de ocho megadalton PEO se midieron a cinco concentraciones y se compararon directamente entre el reómetro de sobremesa evaluado y un reómetro a granel tradicional. En contraste con las soluciones de PEO, el moco asmático de estado representa un comportamiento dominado elástico de tipo sólido a baja tensión y presenta un cruce a alta tensión. Además, las mediciones de triplicado realizadas en solución de PEO al 1,5% y muestra de moco de ensayo clínico, confirmaron que las características viscoelásticas lineales eran altamente repetibles para los valores obtenidos de la muestra biológica.

Se midieron los cambios en las propiedades viscoelásticas del moco después del tratamiento con un agente mucolítico. Los efectos del TCEP sobre la viscoelasticidad del moco del ensayo se probaron en un entorno clínico utilizando el reómetro de sobremesa. El tratamiento mucolítico dio como resultado una muestra más fluida con una disminución en el módulo complejo en 4,6 veces, el módulo elástico en 5,1 veces, el módulo viscoso en 1,9 veces, la tensión cruzada en 3,3 veces y la tensión de rendimiento cruzada en 5,7 veces, y un aumento en la relación de amortiguación en 2,8 veces.

La medición de la viscoelasticidad del moco de las vías respiratorias en un entorno clínico de ritmo rápido puede ayudar a adaptar el tratamiento de los pacientes caso por caso, así como proporcionar un protocolo estandarizado para probar nuevos compuestos farmacológicos. Esta técnica se utiliza actualmente para examinar los efectos de los moduladores CFTR altamente efectivos sobre el esputo de la fibrosis quística y para probar la potencia de varios medicamentos destinados a alterar las propiedades del moco.