5 november 2019
Hier presenteren we zuurstof gradiënt ektacytometrie, een snelle en reproduceerbare methode om de vervormbaarheid van rode bloedcellen in monsters te meten van patiënten met sikkelcelziekte onder gecontroleerde deoxygenatie en reoxygenatie. Deze techniek biedt een manier om te bestuderen van de rode bloedcel ziekten en om te controleren sikkelcelziekte behandeling werkzaamheid.
Zuurstofgradiënt ektacytometrie is een functionele test die individuele sikkelneigingen beoordelen. Tot op heden zijn er geen andere functionele tests beschikbaar of gebruikt. Zuurstofgradiënt ektacytometrie is in staat om de zuurstofspanning te bepalen waarbij bloedcellen van de patiënt met sikkelcelziekte beginnen te sikkelen.
Deze zuurstofspanning is patiëntspecifiek en kan dienen als biomarker voor de ernst van de ziekte. Bij sikkelcelziekte kan deze techniek worden gebruikt om de werkzaamheid van de behandeling te controleren en kan deze worden gebruikt voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen. Visuele demonstratie van deze techniek is belangrijk omdat het zeer gevoelig is.
Er zijn tal van factoren die de meting zullen beïnvloeden die je niet kent wanneer je met deze techniek gaat werken. Iemand die dit voor het eerst probeert, kan ervaren dat de techniek zeer gevoelig is voor monsterbereiding en monsterbehandeling. Mijn advies is om zo gestandaardiseerd mogelijk te werken en een routine te ontwikkelen.
Schakel de computer en de ektacytometer in om deze procedure te starten en open de software op de computer. Open de stikstofcilinder om ervoor te zorgen dat de stikstof beschikbaar is om het monster te deoxygeneren. Laat de bob in de beker zakken en zorg ervoor dat de beker vrij kan draaien.
Wanneer de software wordt uitgevoerd, controleer dan op het bericht of de gasklep open is en klik op OK. Zorg ervoor dat de ektacytometer het zelfcontroleproces start en selecteer start. Als de zelfcontrole mislukt, voert u deze opnieuw uit door op hardwarecontrole, pO2, zelfcontrole te klikken. Kies pO2-scan uit de verschillende tests aan de linkerkant.
Kies instellingen aan de rechterkant van het scherm en zorg ervoor dat ze zijn ingesteld volgens de parameters in tabel een van het tekstprotocol om ervoor te zorgen dat dezelfde instellingen voor elke meting te behouden. Sla deze instellingen op door op OK te klikken en vervolgens opnieuw op OK te klikken. Verzamel eerst bloedmonsters door venepunctie in een buis met EDTA en bewaar het bloed op vier graden Celsius gedurende minimaal 30 minuten, maar niet langer dan 24 uur.
Meng hierna de monsters voorzichtig door inversie om te homogeniseren. Laat de monsters opwarmen tot kamertemperatuur op een rolbank voor de meting. Gebruik een hematologie analyzer om de volledige bloedtelling te meten door het plaatsen van de aspiratie needling in de buis en druk op de knop achter de naald van de hematologie analyzer om de meting te beginnen en de analyzer zal gebruiken tussen 20 en 200 microliters van volbloed.
Standaardiseer vervolgens het hele bloedmonster naar een RBC-telling van 200 miljoen rode bloedcellen in vijf milliliter PVP door het volume van het monster te berekenen dat zal worden toegevoegd. Om te beginnen, snijd een pipet tip en pre-nat door het bloed drie keer opnieuw in te leven. Dan pipette het berekende monster volume in een PVP flacon.
Meng het monster voorzichtig handmatig door inversie totdat het homogeen is. Trek langzaam twee milliliter van het bloed en PVP mengsel in een drie milliliter spuit zonder de naald. Duw de zuiger om zichtbare luchtbellen en overtollige monsteroplossing te verwijderen totdat tussen de 1,5 en 1,8 milliliter in de spuit blijft zitten.
Injecteer het totale monstervolume langzaam en gelijkmatig in de bob via de connector. Zorg ervoor dat het niveau van het monster boven de zuurstofsensor en het kleine zuiggat ligt. Klik in de software op nieuw en vul de voorbeeld-id, opmerkingen, datum van donatie en de viscositeit van PVP in.
Klik op OK en aanzuigen. Na 60 seconden van aspirating, draait de kop en pirate opnieuw voor 15 seconden. Wanneer de rotatie stopt, klikt u op OK. Sluit het deksel van de machine.
Klik verder en start nu als zuurstof gradiënt ektacytometrie wordt gedaan met een vaste winst. Druk na de meting het rapport af met de curve en parameters die automatisch door de software worden berekend. Zorg ervoor dat de ruwe gegevens automatisch worden opgeslagen in de aangewezen map in de instellingen.
Verwijder eerst de monsterspuit en vervang deze door een spuit gevuld met gedestilleerd water of gedeïsteerd water. Druk op het reinigen en spoel de connector langzaam door tijdens het spoelen, zodat u in beide richtingen spoelt. Verwijder vervolgens de spuit en til de bob op.
Gebruik een zachte doek om de bob en connector goed te drogen. Gebruik vervolgens een grote spuit om de connector door te spoelen om het resterende water in de buis en bob te verwijderen. Houd de spuit bij de inlaat en blokkeer de uitlaat van de bob om de druk terug in de buizen te krijgen, waardoor het resterende water wordt verwijderd.
Droog vervolgens de beker terwijl u de zuurstofvlek niet aanraakt. Laat de bob en de beker klaarmaken van de machine voor de volgende meting. Controleer na het goed gespoeld hebben van de machine of de juiste buizen betrekking hebben op de reinigingsoplossing.
Sluit de software, druk dicht en druk op start om het reinigingsprogramma aan het einde van de dag te beginnen. Leg vervolgens de afvalfles en gebruik een zachte doek om de bob en beker te drogen. Sluit het deksel van de machine.
Sluit de stikstofcilinder en zet de computer en machine uit. Zuurstofgradiënt ektacytometrie kan worden gebruikt om het ziekmakende gedrag van rode bloedcellen onder een bereik van zuurstofconcentraties te bestuderen. In zuurstofgradiënt ektacytometrie wordt continue deoxygenatie van het monster door stikstofgas gevolgd door snelle reoxygenatie door omgevingslucht.
Onder deze omstandigheden kan rode bloedcel sikkel worden waargenomen onder deoxygenatie. Dit zal leiden tot een vervorming van de diffractie patroon, omdat zieke rode cellen niet goed uitlijnen onder de toegepaste schuifspanning. Sikkelrode bloedcellen vertonen een verandering in vorm tijdens deoxygenatie die de omstandigheden tijdens zuurstofgradiënt ektacytometrie nabootst, maar geen verandering in vorm vertoont wanneer zuurstofrijk.
Dit proces resulteert in vervorming van het diffractiepatroon tijdens zuurstofgradiënt ektacytometrie en dus in een afname van de rekindex. Een representatieve curve verkregen door de ektacytometer toont de zes parameters die verschillende kenmerken van het sikkelgedrag weerspiegelen: de maximale rekindex, de minimale verlengingsindex, de delta EI, het punt van misselijkmaken, het gebied onder de curve en het herstel. Representatieve krommen van rode bloedcellen van gezonde controles, patiënten met HbS-eigenschappen en een homozygootcelziektepatiënt worden hier getoond.
De duidelijke verschillen in de representatieve krommen van homozygoot sylfkelcelpatiënten die met hydroxylureum en transfusie worden behandeld, benadrukken het nut van deze test. Er zijn tal van factoren die invloed hebben op zuurstofgradiënt ektacytometrie zoals temperatuur, pH en osmolariteit van de PVP, maar ook resten van water en de mate van vermenging van de bloedmonsteroplossing kunnen de metingen beïnvloeden. Daarom is gestandaardiseerde monsterbehandeling essentieel.
De uitkomst van zuurstofgradiënt ektacytometrie kan direct worden geïmplementeerd in de klinische praktijk, waardoor bij te dragen aan gepersonaliseerde geneeskunde. Deze techniek maakt het mogelijk om sikkelgedrag te bestuderen om het potentieel van nieuwe behandelingen voor sikkelcelziekte te onderzoeken en kan dienen als een klinisch relevante biomarker voor de ernst van de ziekte.
Dit artikel presenteert zuurstofgradiënt-ektacytometrie, een snelle methode om de vervormbaarheid van rode bloedcellen bij patiënten met sikkelcelziekte te meten. De techniek maakt het mogelijk om het sikkelgedrag te beoordelen onder gecontroleerde condities van deoxygenatie en reoxygenatie.
Zuurstofgradiënt-ektacytometrie biedt een functionele biomarker voor sikkelcelziekte door het sikkelgedrag van rode bloedcellen te kwantificeren als functie van de zuurstofspanning. Dit maakt een patiëntspecifieke beoordeling van de ernst van de ziekte en de respons op de behandeling mogelijk, wat go/no-go-beslissingen ondersteunt bij de preklinische en klinische ontwikkeling van anti-sikkeltherapieën. De techniek voldoet aan een kritieke onvervulde behoefte aan snelle, reproduceerbare assays voor het monitoren van nieuwe therapeutische kandidaten die gericht zijn op HbS-polymerisatie.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie tot en met preklinische evaluatie door een functionele read-out van het sikkelgedrag te bieden, wat bijdraagt aan lead-optimalisatie en de prioritering van kandidaten.