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Artigo de método

Detecção do fator Rhesus em amostras de sangue humano usando levitação magnética

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Thompson, L. et al., Quantificação de Densidades Celulares e Propriedades Antigênicas usando Levitação Magnética.J. Vis. Exp.(2021)

Este vídeo demonstra a detecção do fator Rhesus (Rh) em amostras de sangue usando um instrumento de levitação magnética. O campo magnético alinha e levita contas e células sanguíneas com base na densidade. O tratamento das amostras com anticorpos anti-Rh resulta na formação de complexos de células grânulas de densidade intermediária, permitindo a diferenciação de glóbulos vermelhos Rh-positivos e Rh-negativos.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo participantes humanos foram realizados em conformidade com as diretrizes institucionais, nacionais e internacionais para o bem-estar humano e foram revisados pelo conselho de revisão institucional local.

1. Configuração do instrumento

NOTA: A imagem de células levitantes requer que dois ímãs de neodímio de terras raras magnetizados no eixo z sejam colocados com o mesmo pólo voltado um para o outro para gerar um campo magnético. A distância entre os ímãs pode ser personalizada dependendo da intensidade do campo magnético e da densidade dos alvos. Neste caso, os ímãs são separados por um espaço de 1 mm suficiente para a inserção de um tubo capilar de vidro quadrado de 50 mm de comprimento e 1x1 mm. O dispositivo foi impresso em 3D usando um design do AutoCAD, que está disponível mediante solicitação.

  1. Coloque o microscópio de lado, perfeitamente horizontal.
    nota: Um microscópio colocado em uma posição vertical padrão não é diretamente adequado para imagens de objetos levitando devido às posições dos ímãs em relação ao condensador e à objetiva. Essa limitação pode ser contornada colocando o microscópio de lado, perfeitamente horizontal, permitindo que o condensador focalize a luz no capilar e a lente objetiva visualize a célula levitando entre os ímãs, mantendo os requisitos de iluminação da Köhler.
  2. Apoie e nivele o suporte em uma mesa de placa de ensaio usando 2 ou 3 tomadas de laboratório.
  3. Para limitar as vibrações, apoie a mesa de tábua de ensaio com borracha damppés de amortecimento.
  4. Remova a platina e substitua-a por um macaco de laboratório compacto para ajustar a altura do dispositivo de levitação (eixo y) e dois estágios de translação de eixo único; um para ajustar o foco (eixo z) e o segundo para escanear o tubo capilar.
  5. Conecte o dispositivo de levitação magnética ao conector de laboratório usando dois postes ópticos da minissérie.

2. Ligação de anticorpo a carboxi-micropartículas/grânulos (modificado de um protocolo por PolyAn)

NOTA: Apenas grânulos de baixa densidade (1,05 g/mL) precisam ser revestidos para detecção de Rhesus, Rh(+), mas tanto os grânulos de alta quanto de baixa densidade são revestidos para a detecção de vesículas extracelulares.

  1. Retire 1 mg equivalente de suspensão de grânulo e adicione em 0,5 mL de tampão de ativação (50 mM de ácido 2-(N-morfolino) etanossulfônico, MES (MW195.2, 9,72 mg em 1 mL)) pH 5,0 e 0,001% de polissorbato-20).
  2. Adicione 12 μL de cloridrato de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC) recém-fabricado (MW 191,7, 0,28755 g em 1 mL) e 12 μL de 0,3 M Sulfo-N-Hidroxisuccinimida (NHS) (MW 217,14, 0,0651 g em 1 mL) em água gelada.
  3. Coloque os tubos em um agitador orbital e agite vigorosamente por 1 h em temperatura ambiente para ativar os grupos carboxila nos grânulos.
  4. Pare a ativação após 1 h adicionando 0,5 mL de tampão de acoplamento (solução salina tamponada com fosfato 10x, PBS ou fosfato 0,1 M pH 7-9).
  5. Pelete os grânulos centrifugando a 20.000 x g por 10 min ou, se os grânulos não puderem ser peletizados, use um filtro de tubo de centrífuga de 0,45 μm. Aspirar o sobrenadante ou o escoamento.
  6. Lave as esferas com 1 mL de PBS 10x 3 vezes como na etapa 2.5.
  7. Calcule 25 μg de anticorpo por mg de grânulos e misture o anticorpo desejado com grânulos ativados até uma concentração final de 0,7-1,0 mg / mL de anticorpos em 10X PBS.
  8. Coloque os tubos em um balancim de tubo em baixa velocidade. Enrole os tubos suavemente à temperatura ambiente durante a noite para acoplamento.
  9. Repita a etapa 2.5 e lave as esferas duas vezes com 1 mL de PBS 10x.
  10. Lave com 0,5 mL de etanolamina 1 M (98% estoque = 16,2 M) em tampão pH 8,0 com 0,02% de polissorbato-20 por 1 h em temperatura ambiente, agitando suavemente.
  11. Repita a etapa 2.5 e lave as esferas uma vez em 1 mL de solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS). Os grânulos podem ser armazenados em 200 μL de DPBS a 4 °C até que sejam necessários.
    nota: O protocolo pode ser pausado aqui.

3. Coleta e preparação de sangue para detecção de Rh(+)

  1. Usando um dispositivo de punção de um clique, pique o dedo de um doador Rh(+) e colete 10 μL de sangue em 1 mL de DPBS.
  2. Corar as células Rh+ com uma coloração fluorescente da membrana plasmática. Opcionalmente, adicione 1 μL de corante fluorescente à suspensão de 1 mL de células Rh+ (diluição 1:1000).
  3. Incubar as células com o corante fluorescente a 37 °C durante 15 min.
  4. Pulverize as células girando a 5.600 x g por 15 s e lave 3 vezes usando 1 mL de DPBS. Ressuspender em 1 mL de solução salina balanceada de Hanks (HBSS) com cálcio e magnésio (HBSS++).
  5. Usando o dispositivo de punção de um clique, pique o dedo de um doador de Rh(-) e colete 2 μL de sangue.
    nota: Se estiver preparando mais de 2 condições, colete sangue suficiente para adicionar 1 μL de sangue Rh(-) a cada tubo.
  6. Preparar os tubos experimentais necessários: Apenas grânulos, controlo de imunoglobulina G (IgG), amostra.
    1. Apenas grânulos: adicione 174 μL de HBSS++, 1 μL de grânulos de controle IgG, 1 μL de grânulos de alta densidade (1,2 g/mL) e 24 μL de 500 mM Gd3+ (60 mM).
    2. Controle de IgG: adicione 172 μL de HBSS++, 1 μL de grânulos de controle de IgG, 1 μL de grânulos de alta densidade, 1 μL de sangue Rh-, 1 μL de suspensão de sangue Rh+ corada e 24 μL de 500 mM Gd3+.
    3. O tubo de amostra adiciona 172 μL de HBSS++, 1 μL de grânulos revestidos com anti-RhD, 1 μL de grânulos de alta densidade, 1 μL de sangue Rh-, 1 μL de suspensão de sangue Rh(+) corada e 24 μL de 500 mM Gd3+.
      nota: Grânulos de alta densidade são adicionados às amostras de Rh para referência.

4. Analisando células no dispositivo de levitação magnética

  1. Execute a inicialização do instrumento de acordo com as instruções do fabricante.
  2. Carregue 50 μL de sample em um tubo capilar até que o tubo esteja cheio. Sele as extremidades do tubo capilar com selante capilar, certificando-se de que não haja bolhas de ar presentes.
  3. Carregue o tubo capilar no suporte entre os ímãs superior e inferior. Ajuste a platina e o foco para uma visualização ideal.
    nota: As células/grânulos podem levar de 5 a 20 minutos para atingir sua posição de equilíbrio magnético com base em sua densidade e concentração de Gd3+. Quanto maior a concentração de Gd3+, menor o tempo.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Hidrato de ácido 2-(N-morfolino)etanossulfônicoSigma AldrichM-2933(MES); componente do buffer de ativação
Ímãs de 50x2,5x1 mm, banhados a níquel (Ni--Ni), grau N52, magnetizados com espessura de 5 mm (0,197")K&J MagneticscostumeÍmãs usados para o dispositivo de levitação magnética
Selante de tubo capilar (Critoseal)Leica MicrosystemsRolamento 267620Usado para tampar as extremidades dos tubos capilares
Filtros de tubo de centrífuga (Corning Costar Spin-X)Sigma AldrichCLS8163Usado para lavar contas
Macaco de laboratório compactoThorlabsLJ750Usado para ajustar o dispositivo de levitação magnética
DPBS, sem cálcio, sem magnésioGibco14190-144Solução para suspensões de talão
etanolaminaSigma AldrichE9508-100MLUsado durante uma etapa de lavagem para miçangas
Coloração de membrana plasmática fluorescente (CellMask Green)InvitrogenC37608Usado para corar células Rh+
Injeção de gadoteridolPromessaNDC 0270-1111-03Gadolínio (Gd3+); solução magnética usada para suspender células
HBSS++Gibco14025-092Solução para preparação de amostras
Mini Series Post CollarThorlabsMSR2Usado para proteger o dispositivo de levitação magnética para tomadas de laboratório
Cloridrato de N-(3-dimetilaminopropil)-N′-etilcarbodiimidaSigma AldrichE1769-10G(EDC); usado na reação de acoplamento de anticorpos
Controle normal de IgG de coelhoSistemas de P&DAB-105-CUsado para revestir grânulos como condição de controle
Solução salina tamponada com fosfato (solução 10X, pH 7,4)Boston BioprodutosBM-220Componente do amortecedor de acoplamento, usado para etapas de lavagem
Polissorbato 20 (Tween 20)Sigma AldrichRolamento P7949-500MLComponente do buffer de ativação
Polímero de poliestireno carboxilaLaboratórios BangsPC06004Grânulos de densidade superior (1,05 g/mL), usados para acoplamento de anticorpos
Anticorpo policlonal RhD de coelhoInvitrogenPA5-112694Usado para revestir grânulos para a detecção do fator Rh nos glóbulos vermelhos
Microscópio de grau de pesquisaOlimpoProvis AX-70Microscópio usado para montar o dispositivo de levitação magnética e visualizar células de levitação
Pés de amortecimento de borrachaThorlabsRDF1Usado para apoiar a tabela da placa de ensaio
Tubulação quadrada de BoroVitroTubes8100-050Tubo capilar usado para carregar a amostra no Maglev
Sulfo-NHSTermocientífico24510Usado na reação de acoplamento de anticorpos
Estágio TranslacionalThorlabsPT1Usado para focalização e para escanear tubo capilar

Etiquetas

Detecção do Fator RhesusAnticorpo Anti-RhDSeparação de Células SanguíneasSolução ParamagnéticaMarcação FluorescenteTubo CapilarGradiente de DensidadeComplexo Esfera-HemáciaCélulas Rh-Positivas