Analiza płynu maziowego w celu identyfikacji choroby zwyrodnieniowej stawów
20 października 2022
Analiza płynu maziowego pod mikroskopią światła transmitowanego, spolaryzowanego i kompensowanego służy do oceny zapalnej lub niezapalnej natury próbki za pomocą prostych kroków. Jest szczególnie przydatny w chorobie zwyrodnieniowej stawów do wykrywania kryształów wapnia i identyfikacji poważniejszej podgrupy choroby zwyrodnieniowej stawów.
Analiza płynu maziowego może ujawnić stopień zapalenia i obecność kryształów patogennych podczas wstępnej oceny pacjenta z objawami mięśniowo-szkieletowymi i wysiękami stawowymi. Główną zaletą tej techniki jest jej prostota i niezawodność. W kilku krokach klinicysta może uzyskać ważne informacje diagnostyczne na temat choroby pacjenta.
Identyfikacja konkretnych kryształów ma kluczowe znaczenie dla diagnozy i leczenia. Kryształy moczanu wskazują na dnę moczanową, podczas gdy pirofosforan wapnia i inne kryształy wapnia wskazują na artropatie związane z wapniem lub cięższą postać choroby zwyrodnieniowej stawów. Na początek pobierz próbkę płynu maziowego pobraną podczas artrocentezy obrzękniętych stawów pacjentów.
Opisz objętość próbki w mililitrach i przenieś ją oddzielnie do probówki zawierającej antykoagulant EDTA i innej probówki bez żadnych dodatków. W przypadku podejrzenia infekcji należy aseptycznie przenieść kilka mililitrów próbki płynu maziowego do butelki hodowlanej w celu przeprowadzenia badań mikrobiologicznych. Aby zbadać próbkę makroskopowo, weź probówkę zawierającą próbkę i określ kolor próbki, który może wahać się od bladego do ciemnożółtego.
Odnotować obecność krwi, jeśli taka występuje. Określ stopień klarowności próbki, obserwując ją w podświetleniu i określając łatwość odczytania wydrukowanej strony przez rurkę zawierającą próbkę. Następnie oceń lepkość próbki, ociekając ją z jednorazowej pipety.
Podczas gdy pojawienie się długiego ciągu cieczy wskazuje na wysoką lepkość, tworzenie się kropel wskazuje na niską lepkość. Obserwuj próbkę przez probówkę ze światłem w tle pod kątem obecności jakichkolwiek cząstek stałych, w tym fragmentów tkanek lub fibryny. Aby określić całkowitą liczbę białych krwinek, należy pobrać 0,5 mikrolitra próbki z probówki zawierającej EDTAA za pomocą pipety Malassez-Potain.
Użyj tej samej pipety, aby pobrać 9,5 mikrolitra 0,1% roztworu błękitu metylenowego. Wymieszać próbkę z roztworem błękitu metylenowego w pipecie przez delikatne odwrócenie. Wyrzuć kilka pierwszych kropli przed wlaniem mieszaniny do komory liczącej hemocytometru.
Teraz policz komórki w dwóch kolejnych kwadratach z dziewięciu i pomnóż uzyskaną liczbę przez 100. Wyraź całkowitą liczbę białych krwinek jako liczbę leukocytów na milimetr sześcienny. Użyj próbki płynu maziowego z probówki bez żadnych dodatków, aby określić różnicową liczbę białych krwinek w próbkach płynu maziowego.
Aby określić różnicową liczbę komórek za pomocą barwienia supravital, weź gotowe do użycia szkiełko wstępnie pokryte fioletem krystalicznym i błękitem metylenowym i umieść jedną małą kroplę próbki na środku szkiełka. Następnie przykryj kroplę próbki szkiełkiem nakrywkowym i umieść kroplę olejku immersyjnego mikroskopu na szkiełku nakrywkowym. Aby użyć tradycyjnego barwienia do oszacowania różnicowej liczby komórek, zacznij od umieszczenia małej kropli próbki na końcu czystego szkiełka.
Teraz użyj drugiego szkiełka lub szkiełka nakrywkowego, aby rozprowadzić kroplę wzdłuż szkiełka ruchem do przodu. Pozwól rozmazowi wyschnąć na powietrzu. Sprawdź szkiełko zawierające rozmaz wysuszony na powietrzu pod obiektywem zanurzeniowym 1,000X w olejku.
Oszacuj różnicową liczbę komórek, licząc 100 kolejnych komórek, jednocześnie odróżniając od siebie komórki wielojądrzaste, monocyty i limfocyty. Wyczyść szkiełko za pomocą papieru optycznego lub miękkiego nasączonego etanolem. Nanieść małą kroplę próbki, która nie została zmieszana z żadnym dodatkiem, na szkiełko podstawowe i przykryć ją szkiełkiem nakrywkowym przed umieszczeniem szkiełka pod mikroskopem.
Ustaw ostrość szkiełka pod mikroskopem za pomocą obiektywu o małym powiększeniu i dokładnie zbadaj je w jasnym polu za pomocą obiektywu 40X. Zajrzyj do środka i na zewnątrz komórek, aby zidentyfikować kryształy według ich wielkości i kształtu, które mogą być romboidalne, w kształcie igły lub pręta. Następnie włóż filtr polaryzacyjny między źródło światła a próbkę.
Aby utworzyć ciemne tło, obróć polaryzator, aż jego oś optyczna będzie prostopadła do analizatora. Po zidentyfikowaniu kryształu dwójłomnego włóż kompensator między polaryzator a próbkę i przesuń go równolegle lub prostopadle do osi optycznej kryształu. Obserwuj kolor ujawniony przez kryształ.
W przypadku barwienia czerwienią alizaryny należy zmieszać kroplę próbki płynu maziowego z równą objętością wcześniej przygotowanego roztworu czerwieni alizarynowej na czystym szkiełku. Przykryj szkiełko szkiełkiem nakrywkowym i zbadaj pod mikroskopem w powiększeniu 400x, aby zidentyfikować kryształy. Makroskopowe charakterystyki próbek płynu maziowego wskazywały na stopień zapalenia.
Próbka o bladożółtym kolorze i większej przejrzystości jest na ogół związana ze stanami niezapalnymi, takimi jak choroba zwyrodnieniowa stawów. Z drugiej strony próbka o ciemnożółtym kolorze i mętnym wyglądzie wskazuje na obecność komórek, szczątków, kwasu hialuronowego i fragmentów fibryny, które są związane z wysiękami zapalnymi. Leukocyty obserwowane w próbkach płynu maziowego od pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów były głównie monocytami i innymi komórkami jednojądrzastymi, takimi jak synowiocyty.
W próbkach płynu maziowego wykryto kryształy pirofosforanu wapnia, co wskazuje na stosunkowo wyższe poziomy cytokin zapalnych. Co więcej, dodatnie barwienie czerwienią alizarynową ujawniło obecność zasadowych kryształów fosforanu wapnia w próbkach. Bardzo ważne jest, aby podczas poszukiwania kryształów dokładnie zbadać szkiełko w zwykłym świetle.
Pamiętaj, że kryształy pirofosforanu są często słabo dwójłomne i można je przeoczyć w świetle spolaryzowanym. Obecność kryształów wapnia w płynie maziowym i ich związek z cięższą postacią choroby skłoniły naukowców do zbadania nowych mechanizmów patogenezy i progresji choroby zwyrodnieniowej stawów.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Analiza płynu stawowego jest kluczowym narzędziem diagnostycznym w ocenie stanu zapalnego oraz identyfikacji kryształów patogennych w wysiękach stawowych. Technika ta jest szczególnie pomocna w diagnozowaniu choroby zwyrodnieniowej stawów oraz dny moczanowej.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Biologia
- Diagnostyka kliniczna
Wprowadzenie
- Analiza płynu stawowego pomaga ocenić charakter zapalny schorzeń stawów.
- Jest ona niezbędna do identyfikacji specyficznych kryształów związanych z różnymi artropatiami.
- Kryształy moczanów wskazują na dnę moczanową, natomiast kryształy pirofosforanu wapnia sugerują cięższą postać choroby zwyrodnieniowej stawów.
- Technika ta jest prosta i niezawodna dla klinicystów.
Cel badania
- Ocena stanu zapalnego w próbkach płynu stawowego.
- Identyfikacja kryształów patogennych w celu postawienia dokładnej diagnozy.
- Pomoc w określeniu odpowiedniego leczenia chorób stawów.
Zastosowane metody
- Pobieranie płynu stawowego podczas artrocentezy.
- Analiza pod mikroskopem w świetle przechodzącym, spolaryzowanym i kompensowanym.
- Identyfikacja kryształów obecnych w płynie.
- Ocena stopnia stanu zapalnego na podstawie charakterystyki płynu.
Główne wyniki
- Skuteczna identyfikacja kryształów moczanów i wapnia.
- Jasne rozróżnienie między stanami zapalnymi a niezapalnymi.
- Zwiększona dokładność diagnostyczna w przypadku choroby zwyrodnieniowej stawów i dny moczanowej.
- Usprawniony proces pozyskiwania kluczowych informacji przez klinicystów.
Wnioski
- Analiza płynu stawowego jest cennym narzędziem w reumatologii.
- Dostarcza ona kluczowych informacji na temat stanu zdrowia i chorób stawów.
- Kształtowanie nawyku jej stosowania może poprawić wyniki leczenia pacjentów dzięki terminowej diagnozie.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Analiza płynu stawowego zapewnia szybkie, ilościowe podejście do odróżnienia niezapalnej choroby zwyrodnieniowej stawów od innych artropatii, co wspiera walidację celów na wczesnym etapie oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego w badaniach nad chorobami układu mięśniowo-szkieletowego. Zdolność do identyfikacji konkretnych typów kryształów i profili komórek zapalnych umożliwia pewniejszą selekcję modeli chorobowych i dostarcza informacji dla strategii translacyjnych w zakresie biomarkerów. Ten schemat diagnostyczny zwiększa pewność prognostyczną w kluczowych punktach zwrotnych rozwoju portfolio badań nad chorobą zwyrodnieniową stawów.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia precyzyjną charakterystykę patologii stawów poprzez ilościową analizę białych krwinek i kryształów.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez rozróżnienie nieinfalmacyjnych od zapalnych schorzeń stawów.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów terapeutycznych poprzez korelację profili komórkowych i krystalicznych z podtypami chorób.
- Zwiększa pewność prognostyczną przy wyborze odpowiednich modeli przedklinicznych choroby zwyrodnieniowej stawów.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia zestandaryzowane i powtarzalne odczyty stanu zapalnego oraz obecności kryształów w płynie stawowym.
- Umożliwia opracowanie testów do wysokoprzepustowego przesiewu interwencji modyfikujących przebieg choroby, celujących w powstawanie kryształów lub zapalenie.
- Wspiera ponowne wykorzystanie platformy poprzez ustanowienie rygorystycznych kryteriów klasyfikacji i analizy próbek.
- Zapewnia wiarygodną ocenę wpływu związków na biomarkery maziówkowe.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Dostosowuje modele przedkliniczne do podtypów chorób ludzkich poprzez dopasowanie profili płynu stawowego.
- Umożliwia rozwój biomarkerów translacyjnych dzięki ilościowemu pomiarowi typów komórek i kryształów.
- Wspiera decyzje o dalszym rozwoju skorygowane o ryzyko poprzez powiązanie wyników analizy błony maziowej z nasileniem progresji choroby.
- Zapewnia wgląd w mechanizmy roli kryształów wapnia w patogenezie choroby zwyrodnieniowej stawów.
Integracja potoku i przepływu pracy
Analiza płynu stawowego integruje się z kontinuum od odkrycia do badań przedklinicznych, zapewniając wczesne, ilościowe odczyty służące do wyboru modelu choroby oraz prowadzenia badań mechanistycznych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących stanu zapalnego i roli kryształów w chorobie zwyrodnieniowej stawów.
- Przesiew: Dostarcza powtarzalnych, ilościowych wyników w zakresie liczby komórek i identyfikacji kryształów.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie parametrów płynu stawowego w różnych grupach eksperymentalnych.
- Badania translacyjne: Łączy badania przedkliniczne i kliniczne poprzez spójne profile biomarkerów.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanawia ustandaryzowany schemat postępowania, który można zastosować w wielu programach dotyczących chorób stawów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad chorobą zwyrodnieniową stawów.
- Wartość operacyjna: Zapewnia zestandaryzowane, skalowalne i powtarzalne wyniki diagnostyczne.
- Wartość strategiczna: Wspiera podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz optymalizuje alokację zasobów poprzez wczesne wyjaśnienie mechanizmów choroby.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację zasobów w obszarze choroby zwyrodnieniowej stawów i powiązanych schorzeń stawów z uwzględnieniem ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest biegłość w zakresie mikroskopii, zliczania komórek oraz identyfikacji kryształów.
- Niezbędny jest dostęp do hemocytometrów, odczynników barwiących oraz mikroskopii w świetle spolaryzowanym.
- Wymagana jest standaryzacja protokołów przygotowania i analizy próbek pomiędzy zespołami.
- Możliżna jest konieczność adaptacji metody dla różnych typów stawów lub modeli zwierzęcych.
- Czułość wykrywania kryształów może różnić się w zależności od jakości próbki i doświadczenia operatora.
Często zadawane pytania dotyczące biofarmacji
Chapters in this video
0:04
Introduction
1:05
Preparation and Macroscopic Examination of Synovial Fluid Samples
2:28
Estimation of the Total Cell Count of Synovial Fluid Samples
3:16
Estimation of the Differential Cell Count of Synovial Fluid Samples
4:25
Detection of Crystals in Synovial Fluid Samples
5:53
Results: The Analysis of Synovial Fluid Samples Collected from Osteoarthritis Patients
7:01
Conclusion
