Bloedplaatjes, gespecialiseerde bloedcellen, zijn cruciaal bij het orkestreren van de hemostatische respons om bloedingen na letsel te stoppen en bij het vergemakkelijken van de genezing van bloedvaten1. Bovendien dienen ze ook als cruciale bemiddelaars bij trombose, een belangrijke oorzaak van sterfgevallen door trombo-embolische aandoeningen wereldwijd 2,3,4,5,6. Wanneer een vasculair letsel optreedt, ondergaan bloedplaatjes een reeks complexe, gereguleerde en meerfasige functionele processen. Deze omvatten hechting aan de intimale matrix, een instroom van intracellulair calcium die conformatieveranderingen van bloedplaatjes veroorzaakt, activering, granulesecretie, aggregatie en cytoskeletale contractie, uiteindelijk het vormen en stabiliseren van hemostatische pluggen om de beschadigde plaatsen af te dichten en bloedingen te voorkomen 7,8. Ondanks aanzienlijke vooruitgang op het gebied van bloedplaatjesaggregatieremmers en therapeutische strategieën 9,10,11, blijft het risico op trombose bestaan. De behandeling van plaatjesaggregatieremmers brengt uitdagingen met zich mee, waaronder het risico op iatrogene bloedingen, moeilijkheid om antitrombotische werkzaamheid te bereiken met behoud van hemostase, en variabiliteit in responsiviteit van de patiënt, waaronder resistentie tegen geneesmiddelen12,13.
Hoewel de moleculaire mechanismen die de responsfasen van bloedplaatjes bepalen, goed gedocumenteerd zijn, blijven de huidige methoden voor het testen van de bloedplaatjesfunctie suboptimaal. Traditionele laboratoriumtests schieten vaak tekort omdat ze slechts beperkte aspecten van de bloedplaatjesactiviteit in een vroeg tot middelgroot stadium beoordelen, zoals adhesie, aggregatie of stolselviscositeit 7,14,15,16,17,18. Deze gedeeltelijke analyse kan leiden tot onvoldoende informatie. Bovendien bieden deze tests geen gelijktijdige, continue en snelle beoordeling van meerdere cruciale functionele elementen van bloedplaatjes binnen een enkele test. Bijgevolg belemmert deze beperking de vooruitgang in zowel de klinische als de experimentele hematologie. In de loop van de tijd is er een overvloed aan impedimetrische of capacitieve sensoren ontwikkeld voor verschillende biomedische toepassingen 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28.
Hier presenteren we het protocol voor een beoordeling van de gemultiplexte bloedplaatjesfunctie met behulp van een capacitieve biosensor. De voorgestelde aanpak biedt een aantrekkelijke eigenschap door dynamische veranderingen in een breed spectrum van bloedplaatjesfuncties op cellulair niveau gevoelig te volgen. De gepresenteerde aanpak maakt gebruik van een biosensor die bestaat uit twee microchips: een bovenste siliconenchip, die wegwerpbaar is, met een monsterputje voor citrerend bloedplaatjesrijk plasma en een detectie-elektrode gecoat met humaan fibronectine om de hechting van bloedplaatjes te vergemakkelijken, naast een herbruikbare siliciumchip aan de onderkant waarin een referentie-elektrode is ondergebracht. Continue meting van dynamische capaciteitsveranderingen tijdens het hele stollingsproces, inclusief adhesie, activering en post-activering van bloedplaatjes, maakt een gevoelige analyse mogelijk die verband houdt met variaties in het aantal bloedplaatjes, niveaus van activering van bloedplaatjes en de remming van activeringsroutes. De klinische haalbaarheid en bruikbaarheid van deze methode werden aangetoond met behulp van relevante menselijke plasmamonsters, wat het potentieel ervan voor een robuuste beoordeling van de bloedplaatjesfunctie in klinische omgevingen onderstreept.