Dynamische multiparameter beoordeling van de bloedplaatjesfunctie met behulp van een capacitieve biosensor

Summary

Een protocol voor een nieuwe dynamische multiparameter functionele test van bloedplaatjes met behulp van een capacitieve biosensor wordt hier gepresenteerd. Deze benadering, ontworpen in een semi-rigide micro-omgeving om de fysiologische relevantie te vergroten, biedt drie outputparameters die gevoelig zijn voor het aantal bloedplaatjes, stimulatiesterktes en activeringsroutes.

Abstract

Bloedplaatjes spelen een fundamentele rol bij de bloedstolling door middel van een reeks gereguleerde reacties, waaronder adhesie, verspreiding, granulaire secretie, aggregatie en cytoskeletcontractie. De huidige tests zijn echter beperkt tot gedeeltelijke analyse van de bloedplaatjesfunctie onder niet-fysiologische omstandigheden. Er is dus een verbeterde test nodig die de dynamische en veelzijdige aard van de bloedplaatjesfunctie in fysiologische omgevingen weerspiegelt. In deze context wordt een nieuwe benadering geïntroduceerd om verschillende belangrijke parameters met betrekking tot de bloedplaatjesfunctie te meten in een meer fysiologisch relevante ex vivo semi-rigide micro-omgeving in vergelijking met traditionele testen. Deze methode maakt gebruik van een geavanceerde elektrische biosensor, de membraancapaciteitssensor (MCS), die unieke inzichten biedt in het stollingsproces door middel van drie verschillende uitlezingen. Deze uitlezingen zijn zeer gevoelig voor variaties in het aantal bloedplaatjes, de stimulatie-intensiteit en specifieke activeringsroutes. Als een puur elektrisch detectieplatform toont het MCS een aanzienlijk potentieel als diagnostisch hulpmiddel voor het detecteren van primaire hemostatische functiestoornissen, het evalueren van de werkzaamheid van therapeutische behandelingen en het bevorderen van een breder begrip van de rol van bloedplaatjes bij hemostase en trombose.

Introduction

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, ger....

Protocol

Het studievoorstel werd goedgekeurd door de Human Subjects Division (HSD) van de Internal Review Board (UW-IRB; Studie-ID: STUDY00005211). Alle vrijwillige proefpersonen die aan het onderzoek deelnamen, gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming. De details van de reagentia en apparatuur die in dit onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel.

1. Fabricagestappen voor de membraan capacitieve sensor (MCS)

OPMERKING: De MCS-sensor is vervaardigd met behulp van traditionele microfabricagetechnieken. Deze biosensor was samengesteld ui....

Results

Deze studie heeft tot doel een dynamische beoordeling van de bloedplaatjesfunctie uit te voeren. Volgens het hierboven beschreven protocol werd de c-PRP-oplossing bereid en werden bloedplaatjes op de Fn-gecoate elektrode in T-MCC geplaatst. De vrij zwevende bloedplaatjes werden tijdens de wasstap weggespoeld en een agonist werd toegevoegd om de aangehechte bloedplaatjes te activeren. Gedetailleerde resultaten en discussies zijn te vinden in ons vorige rapport²⁸.

Discussion

Deze studie was een pionier in een nieuwe, op capaciteit gebaseerde methode voor het beoordelen van de bloedplaatjesfunctie, die zowel de adhesie als de dynamiek van bloedplaatjes na activering binnen een enkel apparaat evalueert, wat het eerste gerapporteerde voorbeeld van een dergelijke benadering is. Het nieuwe experimentele protocol introduceert een relatief eenvoudige techniek om de effecten van fibrinevorming en plasmastollingsfactoren tegen te gaan door middel van een wash-outproc.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
1-Dodecanethiol	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	471364-100ML	1 mM
200-proof ethanol	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	EX0276-1
3D printer	Shenzhen Creality 3D Technology Co, Ltd.	Ender-3 V3
3D printing material	HATCHBOX 3D, CA, U.S.A	3D PLA-1KG-1.75
Adenosine 5′-diphosphate	Sigma Aldrich, U.S.A	01905-250MG-F	ADP
Aspirin	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	A2093-100G
Deep Reactive Ion Etching	Omega Engineering, Inc.	SPTS Rapier DRIE
Dimethyl Sulfoxide	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	D8418-50ML	DMSO
High Vacuum Deposition Systems	CHA	SEC-600
Human Fibronectin	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	CLS356008-1EA	Fn
KOH	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	P1767-250G
LCR meter	Keithley Instruments, Inc., OH, U.S.A	Keithley EL 4980AL
LCR meter holders	Signatone Corporation, CA, U.S.A	SCA-50-4
Mask Aligner System	ABM, U.S.A, Inc.	ABM/6/350/NUV/DCCD/SA
Micro-positioners	Signatone, CA, U.S.A	S-725
needle probe	Signatone Corporation, CA, U.S.A	SCAT5T-4	12.5 μm radius
Phosphate Buffered Saline	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	P4474-1L	PBS, pH 7.4
Reactive Ion Etching	Plasma-Therm,U.S.A	RIE Vision 320
silicon substrate	Wafer World Inc	SKU# 1766
Standard 3.2% citrate tubes	Tiger Medical, NJ, U.S.A.	Covidien / Cardinal Health 8881340478 Monoject
Thrombin	Enzyme Research Laboratories, U.S.A	HT 1002a
Ticagrelor	Sigma-Aldrich, MO, U.S.A	PHR2788-400MG
Tyrode’s buffer	Boston Bioproducts, U.S.A	BSS-375
UV photoresist	AZ electronic materials, NC, U.S.A.	AZ 9260	15um