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好中球 — 多葉核を持つ免疫細胞は、侵入する病原体を飲み込むことによって気管免疫を調節します。
気管分泌物から好中球を分離するには、スパイラルマイクロ流体チャネルから始めます。
スパイラルチャネルは中央の入口から始まり、徐々に伸びて内壁と外壁の出口に分岐します。分岐チャネルの厚さはさまざまで、効率的な分離を保証します。各湾曲したチャネルは台形に似ており、外壁の高さが内壁の高さよりも大きく、可変の流れパターンを生成します。
ムチン凝集体、好中球、赤血球を含む、事前にろ過され、希釈されたヒト気管分泌物を偶発的な汚染物質として入口に充填します。スパイラルマイクロチャネルを特定の流量でサンプルを流し、細胞と凝集体の分散に導きます。
細胞が台形チャネルを通過すると、ディーン抗力と慣性揚力が発生します。これら 2 つの力の相互作用により平衡が生まれ、細胞がサイズによって分離されます。その結果、より大きなサイズの好中球がチャネルの内壁近くに蓄積し、赤血球とムチン凝集体はチャネルの外壁の近くに残ります。
最後に、好中球はより広いチャネルを通って移動し、内壁出口に集められます。
対照的に、狭いチャネルは赤血球とムチン凝集体を外壁出口に集め、好中球の効率的な分離を保証します。
10ミリリットルのシリンジを使用して、9ミリリットルのリン酸緩衝生理食塩水に1ミリリットルの気道分泌物サンプルを収集します。次に、鈍いピペットを使用して、粘液サンプルを均質化します。次に、40マイクロメートルのナイロンセルストレーナーを使用して希釈剤を濾し、組織または血栓の大きな塊を除去します。濾しが完了したら、サンプルを氷の上に置きます。
次に、0.5 ミリリットルのサンプル希釈液に 50 ミリリットルのリン酸緩衝生理食塩水を加えて、希釈サンプルの 1,000 倍の最終濃度を達成します。フルードガイドを使用してPDMSチップを組み立て、4つのスパイラルマイクロチャネルのそれぞれに均一な流れを適用します。次に、直径 1/16 インチのオス ルアー コネクタを使用して、流体ガイドの入口、内壁出口、および外壁出口ポートに接続します。
次に、シリコンチューブをサンプル懸濁液に接続します。次に、蠕動ポンプを入口チューブに接続します。外壁の出口チューブを廃棄物リザーバーに配置します。次に、入口チューブの端と内壁出口チューブをサンプルリザーバーに配置します。
チューブを配置した後、カルシウムとマグネシウムを含まない50ミリリットルのリン酸緩衝生理食塩水で満たされた50ミリリットルのチューブをサンプルリザーバーに残します。次に、デバイスをプライミングするために、毎分約1ミリリットルの流量でポンピングを開始します。
サンプルをサンプルリザーバーに入れた後、蠕動ポンプのスイッチを入れ、流量を毎分4ミリリットルに設定します。サンプル量が約1〜2ミリリットルの希望量に達したら、操作を停止し、チューブを外します。