Un metodo integrato per l&#39;analisi della chimotassi rapida dei neutrofili direttamente da una goccia di sangue

Ke Yang; Jiandong Wu; Ling Zhu; Yong Liu; Michael Zhang; Francis Lin

doi:10.3791/55615

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Articolo metodologico

Un metodo integrato per l'analisi della chimotassi rapida dei neutrofili direttamente da una goccia di sangue

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DOI:

10.3791/55615

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23 giugno 2017

Ke Yang^*¹^,²^,³ , Jiandong Wu^*³^,⁴ , Ling Zhu¹ , Yong Liu¹ , Michael Zhang⁵ , Francis Lin³^,⁴^,⁶^,⁷

¹Institute of Applied Technology, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, ²University of Science and Technology of China, ³Department of Physics and Astronomy, University of Manitoba, ⁴Department of Biosystems Engineering, University of Manitoba, ⁵Seven Oaks General Hospital, ⁶Department of Immunology, University of Manitoba, ⁷Department of Biological Sciences, University of Manitoba

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo articolo fornisce il metodo dettagliato per eseguire un rapido dosaggio della chemotaxis neutrofile integrando l'isolamento neutrofilo a circuito integrato dal sangue intero e il test di chemotaxis su un singolo chip microfluidico.

Abstract

La migrazione di neutrofili e la chemiotassi sono fondamentali per il sistema immunitario del nostro corpo. I dispositivi microfluidici sono sempre più utilizzati per indagare la migrazione dei neutrofili e la chemiotassi a causa dei loro vantaggi nella visualizzazione in tempo reale, controllo preciso della generazione di gradiente di concentrazione chimica e riduzione del reagente e del consumo di campioni. Recentemente, i ricercatori microfluidici hanno intrapreso uno sforzo crescente verso lo sviluppo di sistemi di analisi chimotassi microfluidici integrati e facili da usare, direttamente dal sangue intero. In questa direzione, è stato sviluppato il primo metodo integrale per integrare la purificazione neutra magnetica dei neutrofili e il test di chemotaxis da campioni di piccole quantità di sangue. Questo nuovo metodo consente una rapida prova chimotassi neutrofila del campione per risultato in 25 min. In questo documento, forniamo metodi dettagliati per la costruzione, l'operazione e l'analisi dei dati per questo test di chimotaxis a chip completo con una discussione sulle strategie di risoluzione dei problemi, limiLe direzioni future. Sono mostrati i risultati rappresentativi del test di neutotossido neutrofile che hanno dimostrato un esperto di chemoattractant, N -Formil-Met-Leu-Phe (fMLP) e l'espettorato di un paziente con malattia polmonare ostruttiva cronica (COPD) utilizzando questo metodo su tutti i chip. Questo metodo è applicabile a molte ricerche correlate alla migrazione cellulare e alle applicazioni cliniche.

Introduzione

Chemotaxis, un processo di migrazione diretta delle cellule a gradiente di concentrazione chimica solubile, è criticamente coinvolto in molti processi biologici, tra cui la risposta immunitaria ¹ ^, ² ^, ³ , lo sviluppo del tessuto ⁴ e la metastasi del cancro ⁵ . Neutrofili sono il più ricco sottocategoria delle cellule del sangue bianco e svolgono un ruolo cruciale nel permettere le funzioni di difesa innata dell'organismo del corpo, nonché nel mediare le risposte immunitarie adattative ⁶ ^,....