Name: Een snelle en chemische-vrij hemoglobine Assay met Fotothermisch Angular Light Scattering (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 18 s
Description: Leer een snelle, chemievrije hemoglobinebepaling met fotothermische hoeklichtverstrooiing. Deze methode meet hemoglobine in nanoliter bloedmonsters zonder reagentia, ideaal voor point-of-care diagnostiek van bloedarmoede.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit onderzoek werd ondersteund door de onderzoeksprogramma's van de National Research Foundation of Korea (NRF) (NRF-2015R1A1A1A05001548 en NRF-2015R1A5A1037668).

Experimenten met bloedmonsters werden uitgevoerd in overeenstemming met de relevante wet- en institutionele richtlijnen. De monsters werden de overgebleven bloedmonsters die werden overgenomen en verwerkt in de klinische tests bij de instelling. 1. PT-AS Optical Setup NB: Men kan een lege micro-capillair te gebruiken voor een eerste PT-AS setup. <ol><li> Monteer een lege micro-capillaire buis met inwendige en uitwendige diameters van 200 urn en 330 respectievelijk en een lengte van meer dan ~ 5 cm op een capillair armatuur. In de handel verkrijgbare vezel armaturen kan worden gebruikt als de buis armatuur. </li><li> Stevig verankeren van een 650 nm laser pointer, dwz sonde lichtbron, om het capillair te verlichten. De testbundel moet groter zijn dan de capillaire buis. Plaats een scherm (bijvoorbeeld wit papier) achter het capillair aan een hoekige periodiek patroon te observeren. </li><li> Voor de detectie deel, verwijder alle lenzen in een webcam aan de scatt direct vast te leggenering patroon. Plaats de webcam achter de capillaire buis onder een hoek van 25-35 ° ten opzichte van de probe bundelrichting. Waarborgen dat de hoekige periodiek patroon door het capillaire buisje kan worden gemeten met de detector (figuur 1). Neem de hoekige periodiek patroon in het midden van de beeldsensor wanneer de beeldsensor goed geplaatst. </li><li> Plaats een 532-nm PT excitatie lichtbron om het capillair te verlichten. Plaats de PT lichtbron onder elke hoek zolang de PT excitatielicht overlapt testbundel op het capillair en is de detector niet direct bereikt. PT excitatie van bloedmonsters met behulp van hoge optische vermogen typisch verbetert de PT-AS gevoeligheid, omdat het leidt tot een grotere verandering in de RI. <ol><li> Gebruik de hoogste optische kracht van de gebruikte PT excitatie lichtbron. Daarnaast is ervoor te zorgen dat de PT excitatielicht overlapt de sonde licht op het capillair. Gebruik een bundel grootte van de PT excitatielichtten minste het dubbele van de sonde licht de gehele sondevolume verwarmen. </li></ol></li><li> Plaats een lange-pass filter voor de detector de 532-nm licht af en meet alleen de 650 nm sonde licht. </li><li> Installeer een optische chopper in het pad van de PT excitatielicht voor het verlichten van de capillaire buis. De optische chopper wordt gebruikt om de PT excitatie lichtintensiteit te moduleren. </li></ol> 2. Blood Monstervoorbereiding <ol><li> Teken 6 ml vers volbloed bij anemische toestand in ethyleendiaminetetraazijnzuur bloedafname buizen en meng de monsters ook. Geen andere behandeling vereist. </li><li> Meet de bloedmonsters met behulp van de PT-AS sensor binnen 24 uur van winning tot stolling te voorkomen. </li></ol> 3. PT-AS Meet- Protocollen <ol><li> Plaats een micro-capillaire buis met een bloedmonster te meten. Vul het capillaire buis met het bloed door capillaire werking door het plaatsen van de buis in het bloed envoldoende. De minimum monstervolume vereist is voor de meting wordt bepaald door de binnendiameter van het capillair en de probe bundelgrootte. <ol><li> Gebruik van een buis met een inwendige diameter van 200 urn. De testbundel grootte was 2 mm in de representatieve resultaten, wat suggereert dat de meting kan worden uitgevoerd met een monstervolume van&gt; 63 nl. </li></ol></li><li> Monteer de capillaire buis op de aangewezen positie in de armatuur. </li><li> Schakel de 650 nm sonde laser om de bloed-loaded micro-capillair verlichten. De hoekige periodiek patroon moet worden waargenomen met de webcam. </li><li> Schakel de 532-nm excitatie PT laser om de buis te verlichten. </li><li> Voer het optische chopper de intensiteit van het excitatielicht PT moduleren van 2 Hz. LET OP: De reden voor de keuze van de bedrijfsomstandigheden wordt beschreven in beraad en Kim et al. 12. <ol><li> Monteer een chopper wiel in de motorkop montage van de optische choppersysteem. </li><li> Zet de helikopter schakelkast, en gebruik de draaiknop in de console om de modulatie frequentie in te stellen. </li><li> Voer de helikopter met behulp van de draaiknop. </li></ol></li><li> Noteer de fluctuerende verstrooiing patroon via de webcam gedurende 5 sec in MPEG-4 (mp4) formaat. </li></ol> 4. Signal Processing OPMERKING: PT-AS signaalverwerking werd uitgevoerd met een laboratorium ontwikkelde MATLAB code. <ol><li> Laad het videobestand om de beelden te extraheren. Voor elke afbeelding [zie figuur 2 (a) een representatieve afbeelding], verkrijgen de gemiddelde verstrooiing patroon door het berekenen van het gemiddelde van de pixelwaarden langs de verticale richting [Figuur 2 (b, c)]. </li><li> Evalueer de Fourier transformatie van de gemiddelde verstrooiing patroon, en bereken de fase bij de piek ruimtelijke frequentie. Voer deze handelingen voor alle frames van de opgenomen beelden. </li><li> Met behulp van de fase waarden verkregen van alle beelden, plot de tijdelijke fasefluctuatie [Figuur 2 (d)]. Merk op dat de fase schommelt de PT modulatiefrequentie. Neem de Fourier transformatie van de fase fluctuatie in het tijdsdomein en het verkrijgen van de grootte van de modulatiefrequentie. Dit signaal wordt aangeduid als de PT-signaal AS [Figuur 2 (e)]. </li><li> Meet de concentratie [Hb] van een bloedmonster door het omzetten van de PT-AS signaal in de corresponderende [Hb] met de kalibratiecurve die verkregen Protocol 5. </li></ol> 5. PT-AS Calibration <ol><li> Bereid bloedmonsters heeft [Hb] waarden die uniform zijn verdeeld in het detectiebereik van de PT-AS sensor (bijvoorbeeld 0-18 g / dl). </li><li> Vóór kalibratie kwantificeren [Hb] waarden van de monsters met behulp van een referentie hematologie analyzer. Meet de PT-AS signalen van de monsters. </li><li> Ontlenen kalibratiecurve betreffende [Hb] de PT-AS signaal door het uitvoeren van een lineaire kleinste kwadraten, [Hb] = A [PT-AS Signaal] + B, de Experimental resultaten. Voor de in tabel 1 bedrijfsomstandigheden, de verhouding tussen [Hb] en de PT-AS signaal bleek te zijn [Hb] = 5,13 [PT-signaal AS] - 0,09. Gebruik MATLAB-code om de lineaire fit te voeren. </li></ol>

<ol><li>Mokken, F. C., Kedaria, M., Henny, C. P., Hardeman, M., Gelb, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+importance+of+erythrocyte+deformability%2C+a+hemorrheological+parameter%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Hematol%22%5BJournal%5D)">The clinical importance of erythrocyte deformability, a hemorrheological parameter.</a> Ann. Hematol. 64 (3), 113-122 (1992).</li>
<li>Rosenblit, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+three+methods+for+hemoglobin+measurement+in+a+blood+donor+setting%5BTitle%5D)+AND+%22Sao+Paulo+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Evaluation of three methods for hemoglobin measurement in a blood donor setting.</a> Sao Paulo Medical Journal. 117 (3), 108-112 (1999).</li>
<li>Van Kampen, E., Zijlstra, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardization+of+hemoglobinometry+II.+The+hemiglobincyanide+method%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Standardization of hemoglobinometry II. The hemiglobincyanide method.</a> Clin. Chim. Acta. 6 (4), 538-544 (1961).</li>
<li>Billett, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemoglobin+and+hematocrit%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Methods%3A+The+History%2C+Physical%2C+and+Laboratory+Examinations%22%5BJournal%5D)">Hemoglobin and hematocrit.</a> Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3, (1990).</li>
<li>Kuenstner, J. T., Norris, K. H., McCarthy, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+hemoglobin+in+unlysed+blood+by+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Measurement of hemoglobin in unlysed blood by near-infrared spectroscopy.</a> Appl. Spectrosc. 48 (4), 484-488 (1994).</li>
<li>Zwart, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multi-wavelength+spectrophotometric+method+for+the+simultaneous+determination+of+five+haemoglobin+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chem.+Lab.+Med%22%5BJournal%5D)">A multi-wavelength spectrophotometric method for the simultaneous determination of five haemoglobin derivatives.</a> Clin. Chem. Lab. Med. 19 (7), 457-464 (1981).</li>
<li>Kwak, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+measurement+of+the+in+vitro+hemoglobin+content+of+erythrocytes+using+the+photo-thermal+effect+of+the+heme+group%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Direct measurement of the in vitro hemoglobin content of erythrocytes using the photo-thermal effect of the heme group.</a> Analyst. 135 (9), 2365-2371 (2010).</li>
<li>Lapotko, D., Lukianova, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+micro-bubbles+in+cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Heat+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">Laser-induced micro-bubbles in cells.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 48 (1), 227-234 (2005).</li>
<li>Lapotko, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+bubbles+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+surgery+and+medicine%22%5BJournal%5D)">Laser-induced bubbles in living cells.</a> Lasers in surgery and medicine. 38 (3), 240-248 (2006).</li>
<li>Lapotko, D. O., Romanovskaya, T. yR., Shnip, A., Zharov, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+time-resolved+imaging+of+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+surgery+and+medicine%22%5BJournal%5D)">Photothermal time-resolved imaging of living cells.</a> Lasers in surgery and medicine. 31 (1), 53-63 (2002).</li>
<li>Yim, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+spectral-domain+optical+coherence+reflectometry+for+direct+measurement+of+hemoglobin+concentration+of+erythrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Photothermal spectral-domain optical coherence reflectometry for direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes.</a> Biosens. Bioelectron. 57, 59-64 (2014).</li>
<li>Kim, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary-scale+direct+measurement+of+hemoglobin+concentration+of+erythrocytes+using+photothermal+angular+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Capillary-scale direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes using photothermal angular light scattering.</a> Biosens. Bioelectron. 74, 469-475 (2015).</li>
<li>Sørensen, H. S., Larsen, N. B., Latham, J. C., Bornhop, D. J., Andersen, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+biosensing+based+on+interference+from+light+scattering+in+capillary+tubes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive biosensing based on interference from light scattering in capillary tubes.</a> Appl. Phys. Lett. 89 (15), 151108(2006).</li>
<li>Swinney, K., Markov, D., Bornhop, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+volume+refractive+index+detection+using+microinterferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall volume refractive index detection using microinterferometry.</a> Rev. Sci. Instrum. 71 (7), 2684-2692 (2000).</li>
<li>Tarigan, H. J., Neill, P., Kenmore, C. K., Bornhop, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary-scale+refractive+index+detection+by+interferometric+backscatter%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Capillary-scale refractive index detection by interferometric backscatter.</a> Anal. Chem. 68 (10), 1762-1770 (1996).</li>
<li>Bornhop, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-solution%2C+label-free+molecular+interactions+studied+by+back-scattering+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22science%22%5BJournal%5D)">Free-solution, label-free molecular interactions studied by back-scattering interferometry.</a> science. 317 (5845), 1732-1736 (2007).</li>
<li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+paper-based+test+for+measuring+blood+hemoglobin+concentration+in+resource-limited+settings%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chem%22%5BJournal%5D)">Simple paper-based test for measuring blood hemoglobin concentration in resource-limited settings.</a> Clin. Chem. 59 (10), 1506-1513 (2013).</li>
<li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cost-effective+and+rapid+blood+analysis+on+a+cell-phone%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cost-effective and rapid blood analysis on a cell-phone.</a> Lab Chip. 13 (7), 1282-1288 (2013).</li>
<li>Pogačnik, L., Franko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+organophosphate+and+carbamate+pesticides+in+vegetable+samples+by+a+photothermal+biosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Detection of organophosphate and carbamate pesticides in vegetable samples by a photothermal biosensor.</a> Biosens. Bioelectron. 18 (1), 1-9 (2003).</li>
</ol>

Er wordt geen belangenconflict verklaard.

De PT-AS sensor vertegenwoordigt een volledig optisch werkwijze kan directe [Hb] meten van onbewerkte bloedmonsters. De methode kwantificeert [Hb] in het bloed met behulp van de intrinsieke PT reactie van hemoglobine moleculen in erytrocyten. Onder verlichting door 532-nm licht, Hb moleculen absorberen het licht energie en warmte produceren. De resulterende temperatuurstijging verandert de RI van het bloedmonster. De hoge RI gevoeligheid van BSI werd benut om deze verandering RI in het bloed te meten. Eerder hebben we a...

Een bloedonderzoek wordt gewoonlijk uitgevoerd om de algemene gezondheid te evalueren en biomarkers in verband met bepaalde ziekten detecteren. Bijvoorbeeld, de cholesterolconcentratie in het bloed is een maat voor hyperlipidemie, die nauw verwant aan hart- en vaatziekten en pancreatitis. De inhoud van de bloedglucose moet regelmatig worden gemeten, omdat de glucose-niveau wordt geassocieerd met complicaties, zoals diabetische ketoacidose en hyperglycemische hyperosmolar syndroom. Ernstige ziekten zoals malaria, humaan immunodeficiëntie virus en verworven immunodeficiëntie-syndroom gediagnosticeerd door bloedonderzoeken en kwantificering van bloedbestanddelen zoals erytrocyten, trombocyten en leukocyten maakt screening van alvleesklier- en nierziekten. Hemoglobine (Hb), een kritische component van het bloed, maakt ongeveer 96% van erytrocyten en transporteert zuurstof menselijke organen. Belangrijke wijziging van zijn massa concentratie ([Hb]) mag mij aangeventabolic veranderingen, hepatobiliaire ziekte en neurologische, cardiovasculaire en endocrinologische aandoeningen 1. [Hb] is dan ook routinematig gemeten in bloedtesten. In het bijzonder, anemische patiënten, dialysepatiënten, en zwangere vrouwen wordt ten zeerste aanbevolen [Hb] de monitor als een belangrijke taak 2. Diverse [Hb] detectiemethoden zijn derhalve ontwikkeld. De hemoglobine cyanide werkwijze worden één van de meest gebruikte technieken voor [Hb] kwantificering, telt kaliumcyanide (KCN) aan de lipide dubbellaag van erytrocyten 3 vernietigen. De cyanide hemoglobine geproduceerd door de chemische vertoont hoge absorptie rond 540 nm; vandaar [Hb] metingen worden via colorimetrische analyse. Deze methode wordt algemeen gebruikt vanwege zijn eenvoud, maar de gebruikte chemicaliën (bijv KCN en dimethyllaurylamine oxide) zijn toxisch voor mens en milieu. De hematocriet systeem meet de volumeverhouding van rode bloedcellen in vergelijking met het totale volume bloedUme door middel van centrifugale scheiding; maar het vereist een relatief grote bloedvolume (50-100 pl) 4. Spectrofotometrie methoden maatregel [Hb] precies zonder enige chemicaliën, maar metingen bij verschillende golflengten en een groot bloedvolume nodig 5,6. Zo hebben verschillende optische meetmethoden [Hb] voorgesteld inclusief detectiemethoden basis van lichtverstrooiing, maar hun meetnauwkeurigheden sterk afhankelijk van de nauwkeurigheid van het theoretische model bloed. Om deze beperkingen te overwinnen, hebben [Hb] detectiemethoden gebaseerd op de fotothermische (PT) effect van Hb recentelijk voorgesteld 7. Hb, die hoofdzakelijk bestaat uit ijzeroxiden, absorbeert licht bij 532 nm en zet de lichtenergie in warmte 8-10. Deze temperatuurverhoging PT kan optisch worden gedetecteerd door het meten van een verandering in de brekingsindex (RI) van bloedmonsters. Yim et al. loondienst spectrale-domein optische coherentie reflectometry de PT optische weglengte verandering in een met bloed bevattende kamer 11 te meten. Hoewel de methode kunnen chemicaliën en directe [Hb] meten, kan het gebruik van een spectrometer en een interferometrische rangschikking zijn miniaturisatie belemmerd. We hebben onlangs een alternatief [Hb] detectiemethode, genoemd fotothermische hoek lichtverstrooiing (PT-AS) sensor, die meer geschikt is voor miniaturisering inrichting 12. De PT-AS sensor maakt gebruik van de hoge gevoeligheid van de RI-back verstrooiing interferometrie (BSI) naar PT veranderingen in de RI van een bloedmonster in een capillair te meten. BSI zijn gebruikt voor het meten van verschillende oplossingen RI 13-15 en biochemische interacties in vrije oplossing 16 controleren. De PT-AS sensor maakt gebruik van soortgelijke optische opstelling als bij BSI, maar combineert fotothermische excitatie setup om PT toename van de RI in bloedstalen te meten. Werkingsprincipes van de BSI en de PT-sensoren worden in detail elders <sup&gt; 12,15. PT-AS sensor toonde hoge gevoeligheid [Hb] meten over een breed detectiebereik (0,35-17,9 g / dl) en kan werken met monstervolumes &lt;100 nl. Geen preconditionering van bloedmonster wordt vereist, en de meettijd is slechts ~ 5 sec. Hier, de experimentele opstelling en een gedetailleerde meting protocol beschreven. Representatieve PT-AS resultaten worden gebruikt bloedmonsters van anemische patiënten en de resultaten worden vergeleken met die van een hematologie-analyse om de correctheid van de PT-AS sensor beoordelen.

<table><tbody><tr><td>650 nm laser pointer</td><td>LASMAC</td><td>LED-1</td><td>Probe light</td></tr><tr><td>Hollow round glass capillaries</td><td>VitroCom</td><td>CV2033</td><td>Bloedmonstercontainer</td></tr><tr><td>Webcam</td><td>Logitech</td><td>C525</td><td>CMOS optische sensor</td></tr><tr><td>Optical chopper system</td><td>Thorlabs</td><td>MC2000-EC</td><td>Optische chopper</td></tr><tr><td>Plastic long-pass filter</td><td>Edmund Optics</td><td>#43-942</td><td>Om 532-nm PT excitatielicht te verwerpen</td></tr><tr><td>Fiber clamp</td><td>Thorlabs</td><td>SM1F1-250</td><td>Capillairbuisbevestiging</td></tr><tr><td>EDTA coated blood sampling tube</td><td>Greiner Bio-One</td><td>VACUETTE 454217</td><td>Bloedmonstername & anticoagulatie</td></tr><tr><td>Hematology analyzer</td><td>Siemens AG</td><td>ADVIA 2120i</td><td>Referentie hematologie analyzer</td></tr></tbody></table>

een snelle en chemische-vrij hemoglobine assay met fotothermisch angular light scattering

A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering

Fotothermische hoek lichtverstrooiing (PT-AS) is een nieuwe optische werkwijze voor het meten van de hemoglobineconcentratie ([Hb]) bloedmonsters. Op grond van de intrinsieke fotothermische respons hemoglobinemolecules de sensor maakt hoge gevoeligheid, chemicaliën meting van [Hb]. [Hb] detectievermogen met een maximum van 0,12 g / dl in het bereik van 0,35-17,9 g / dl eerder aangetoond. De werkwijze kan gemakkelijk worden uitgevoerd met behulp van goedkope elektronische inrichtingen zoals een laser pointer en een webcam. Het gebruik van een micro-capillair bloed als houder maakt ook de hemoglobine test met een nanoliter-schaal bloedvolume en lage bedrijfskosten. Hier, gedetailleerde instructies voor de PT-AS optische opstelling en signaalverwerking procedures worden gepresenteerd. Testprotocollen en representatieve resultaten voor bloedmonsters bij anemische toestand ([Hb] = 5,3, 7,5 en 9,9 g / dl) zijn ook aanwezig en de metingen worden vergeleken met die froma hematologie analyzer. De eenvoud in uitvoering en de werking moet zijn brede adoptie in klinische laboratoria en instellingen met beperkte middelen mogelijk te maken.

Een hemoglobine werd uitgevoerd met de PT-AS sensor en de metingen werden vergeleken met die van een hematologie-analyse. Het experiment werd uitgevoerd met een PT excitatielicht intensiteit van 1,4 W / cm2, PT modulatie frequentie van 2 Hz, en meettijd van 5 sec. Tabel 1 vat de experimentele omstandigheden. De bundel groottes van de sonde en PT excitatielicht waren 5,5 en 2 mm, respectievelijk. De webcam opgenomen beelden in een frame rate van 30 fps. Voor me...

Een fotothermische angulaire lichtverstrooiingssensor (PT-AS) maakt de snelle en chemische-vrije hemoglobine-analyse van nanoliter-schaal bloedmonsters mogelijk. Hier worden details van de PT-AS-opstelling en een meetprotocol voor de hemoglobineconcentratie in bloed gegeven. Representatieve resultaten voor anemische bloedmonsters worden ook gepresenteerd.

Een snelle en chemische-vrij hemoglobine Assay met Fotothermisch Angular Light Scattering

Photo-thermal angular light scattering (PT-AS) is a novel optical method for measuring the hemoglobin concentration ([Hb]) of blood samples. On the basis ...

Het doel van deze presentatie is om een directe en snelle hemoglobine-analyse van anemische bloedmonsters te demonstreren met behulp van een fotothermische hoeklichtverstrooiingssensor. De PT-AS-sensor is een nieuwe, volledig optische sensor die in staat is om de massale concentratie van hemoglobine in onbewerkte bloedmonsters van nanolitervolume te meten zonder enige chemicaliën. De sensor kan gemakkelijk worden geïmplementeerd met goedkope consumentenelektronica, zoals een laserpointer en webcam.En zo biedt het een ideale platform voor point-of-care-testapparaten. De sensor kan ook worden gebruikt om verschillende soorten biologische en chemische soorten te meten die een sterke fotothermische respons vertonen, zoals hemoglobine. De bloedmonsters die in deze presentatie worden gebruikt, zijn de rode stalen bloedmonsters die zijn verkregen en verwerkt in de klinische test bij de instelling.Om te beginnen met het opzetten van de fotothermische hoeklichtverstrooiingssensor. Monteer eerst een schone capillaire buis rechtop op een capillaire buisbeugel. Monteer vervolgens een 650 nanometer sondelaser gericht op de buis.Schakelt u de laser in en controleert u het verstrooiingspatroon met een vel papier. Plaats vervolgens een camera zonder lens aan de andere kant van de capillaire buis onder een hoek van ongeveer 25 tot 35 graden ten opzichte van de laserstraal. Sluit de camera aan op een computer en open de aangepaste camera-opnamesoftware.Controleer of het verstrooiingspatroon in het midden van de camera-feed staat. Monteer vervolgens een 532 nanometer fotothermische excitatielaser gericht op de capillaire buis. Zorg ervoor dat het excitatielaserlicht de sondelaser in de capillaire buis kruist, maar niet direct in de camera schijnt.Schakel beide lasers uit en verwijder de capillaire buis uit de houder. Plaats een longpassfilter voor de camera zodat alleen het licht van 650 nanometer wordt gedetecteerd. Monteer vervolgens een optische chopper met een chopperwiel voor de 532 nanometer laser.Leider een kalibratiecurve voor de PT-AS-sensor af op basis van referentiemonsters met bekende massale hemoglobineconcentraties. Verkrijg vervolgens een vers volbloedmonster getrokken in een bloedmonsterbuis met ethyleendiaminetetraazijnzuur. Vul een schone capillaire buis met het monster.Plaats de met monster gevulde capillaire buis in de houder. Schakel vervolgens de 650 nanometer laser in en controleer of het verstrooiingspatroon correct is gecentreerd op de camera. Schakel de 532 nanometer laser op zijn hoogste vermogen in en schakel de optische chopper-controlebox in.Stel de modulatiefrequentie in op twee hertz en start vervolgens de chopperwiel. Gebruik de aangepaste software om het verstrooiingspatroon van de camera op te nemen. Schakel vervolgens de lasers uit.Bereken het gemiddelde verstrooiingspatroon voor elke frame van de opname. Neem de Fourier-transformatie en bereken de fase bij de piek-ruimtelijke frequentie voor elk verstrooiingspatroon. Plot de fasefluctuatie over alle frames als functie van de tijd.Neem vervolgens de Fourier-transformatie in het tijdsdomein om de PT-AS-signaalgrootte bij de PT-modulatiefrequentie te bepalen. Zet het PT-AS-signaal om naar de hemoglobine-massale concentratie met behulp van de kalibratiecurve. Drie verschillende monsters werden getest met PT-AS en met een hematologie-analyzer.Grotere fasefluctuaties worden waargenomen in monsters met hogere massale hemoglobineconcentraties. De PT-AS-signalen, gemiddeld over 11 metingen, kwamen overeen met gemiddelde massale hemoglobineconcentratiewaarden van 5,46, 7,23 en 9,85 gram per deciliter, wat vergelijkbaar was met de waarden verkregen met de hematologie-analyzer. Eenmaal goed uitgelijnd en gekalibreerd, maakt de PT-AS-sensor nauwkeurige metingen van de massale concentratie van hemoglobine in onbewerkte bloedmonsters mogelijk.Een sensor kan worden gebouwd met goedkope consumentenelektronica en vereist alleen een met bloed geladen microcapillaire buis voor gebruik. Deze unieke kenmerken van de PT-AS-sensor zullen daarom de brede toepassing ervan in klinische laboratoria en onderzoeksbeperkte omgevingen mogelijk maken.

a-rapid-chemical-free-hemoglobin-assay-with-photothermal-angular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Magnetische modulatie biosensing systeem wordt gebruikt om snel, gevoelig en eenvoudig te detecteren biologische assays, zoals DNA-moleculen en eiwitten.

Homogene snelle detectie van biologische testen met behulp van Magnetic Modulation biosensing System

In this video, we describe a colorimetric-based method to determine non-heme iron content in mouse liver tissue. Bathophenanthroline sulfonate is used as the chromogenic substrate in the presence of a reducing agent, which converts ferric iron to chelatable ferrous iron.

Bathophenanthroline Sulfonate-Based Colorimetric Assay: A Simple and Rapid Method for Quantitation of Non-Heme Iron in Mouse Liver Tissue

Het celmembraan modificatie van rode bloedcellen (RBC's) met hypervertakte polyglycerol (HPG) wordt getoond. Gewijzigd RBC werden gekenmerkt door waterige twee fase partitionering, osmotische fragiliteit en complement gemedieerde lysis. De camouflage van de oppervlakte-eiwitten en antigenen werd geëvalueerd met behulp van de flowcytometrie en Micro Typing System (MTS) bloed fenotypering kaarten.

Antigenen functionele rode bloedcellen die beschermd worden door de membraan enten van Compact Hypervertakte Polyglycerolen

Dit protocol beschrijft een snelle en gevoelige kwantificatie van Förster resonantie energieoverdracht (FRET) sensorgegevens met een maat draagbare FRET analyzer. De inrichting werd gebruikt voor maltose binnen een kritisch temperatuurtraject dat detectiegevoeligheid maximaliseert, zodat praktische en efficiënte evaluatie van het suikergehalte detecteren.

Uiterst gevoelige en Rapid fluorescentiedetectie met een Portable FRET Analyzer

We presenteren in de huidige studie een nieuwe fluorescentie gebaseerde assay middels lymfocyten afkomstig van een transgene muis. Deze test is geschikt voor high-throughput screening (HTS) van kleine moleculen begiftigd met de hoedanigheid van het remmen of bevorderen van lymfocyt activering.

Een fluorescentie gebaseerde lymfocyt Assay geschikt voor high-throughput screening van kleine moleculen

Hier presenteren we een protocol om de totale cellulaire reactieve zuurstofsoorten (ROS) te detecteren met behulp van 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetaat (DCFH-DA). Deze methode kan cellulaire ROS lokalisatie visualiseren in aanhangende cellen met een fluorescentiemicroscoop en ros intensiteit kwantificeren met een fluorescentieplaatlezer. Dit protocol is eenvoudig, efficiënt en kosteneffectief.

Detectie van totale reactieve zuurstofsoorten in aanhangende cellen door 2',7'-Dichloododihydrofluorescein Diacetate Kleuring

We beschrijven een single-molecule benadering van antigeen-antilichaam affiniteit metingen met behulp van massa fotometrie (MP). Het MP-gebaseerde protocol is snel, nauwkeurig, gebruikt een zeer kleine hoeveelheid materiaal en vereist geen eiwitmodificatie.

Snelle bepaling van antilichaam-antigeen affiniteit door massa fotometrie

Tijd-opgeloste Förster resonantie energieoverdracht cel-gebaseerde assay protocollen worden beschreven voor de eenvoudige, specifieke, gevoelige en robuuste kwantificering van endogene gefosforyleerde signaal transducer en activator van transcriptie (STAT) 1/3/4/5/6 eiwitten in cellysaten in een 384-well formaat.

Tijd-opgeloste Förster Resonantie Energie Transfer Assays voor meting van endogene gefosforyleerde STAT-eiwitten in menselijke cellen

Een nauwkeurige methode voor het schatten van hemoglobine ontbreekt op het zorgpunt en kan bevolkingsgerichte programma's voor de behandeling van bloedarmoede belemmeren. Daarom ontwikkelden we een point-of-care-methode op basis van gepoold capillair bloed en een auto-analyzer geïntegreerd in een aangepaste softwaretoepassing om de hemoglobinewaarden te categoriseren in verschillende gradaties van bloedarmoede.

Een point-of-care-methode met geïntegreerde beslissingsondersteunende tool om bloedarmoede op populatieniveau te schatten

Eerder werd al een systeem ontwikkeld voor de geautomatiseerde en snelle analyse van glycanen op eiwitten. Dit artikel presenteert het protocol voor "glyco-kwalitatieve analyse", geoptimaliseerd voor een breed spectrum van gebruikers, zoals degenen die zich bezighouden met het analyseren van glycaanstructuren in biofarmaceutica en andere glycoconjugaatmaterialen.

Snelle glyco-kwalitatieve beoordeling van recombinante eiwitten met behulp van een volledig geautomatiseerd systeem

Leer een snelle, chemievrije hemoglobinebepaling met fotothermische hoeklichtverstrooiing. Deze methode meet hemoglobine in nanoliter bloedmonsters zonder reagentia, ideaal voor point-of-care diagnostiek van bloedarmoede.

Een snelle en chemische-vrij hemoglobine Assay met Fotothermisch Angular Light Scattering

Meer video's verkennen