May 17th, 2021
В этой статье описывается метод на основе магнитной левитации, который может специфически обнаруживать присутствие антигенов, растворимых или связанных с мембраной, путем количественной оценки изменений высоты левитации бусин захвата с фиксированной плотностью.
Этот метод позволяет разделять различные типы клеток и клетки, подвергающиеся различным процессам исключительно на основе плотности, практически без манипуляций за короткий промежуток времени. Основные преимущества данного метода заключаются в том, что он как малоинвазивный, требует небольших объемов, обеспечивает быстрый результат, не зависит от классических считывания, а специализированный персонал не требуется. Этот метод может быть применен для выявления множественных заболеваний, например анемии и сепсиса.
Для начала используют устройство для прокалывания одним щелчком мыши, чтобы уколоть палец резус-фактора положительного донора крови, и собрать 10 микролитров крови в одном миллилитрах DPBS. Добавьте один микролитр флуоресцентного красителя в один миллилитр суспензии положительных клеток резус-фактора для флуоресцентного окрашивания плазматической мембраны и инкубируют при 37 градусах Цельсия в течение 15 минут. Гранулируют ячейки, вращаясь при 5 600 G в течение 15 секунд и промывая гранулу три раза, используя один миллилитр DPBS.
Повторно суспендируют гранулу в одном миллилитрах HBSS с кальцием и магнием. Используйте устройство для прокалывания одним щелчком мыши, чтобы уколоть палец отрицательного донора крови с резус-фактором и собрать два микролитра крови. Чтобы подготовить экспериментальную трубку, содержащую только бусины, добавьте 174 микролитра HBSS с кальцием и магнием, один микролитр контрольных шариков IgG, один микролитр тяжелых бусин плотностью 1,2 грамма на миллилитр и 24 микролитра 500 миллимоляров гадолиния.
Для подготовки экспериментальной контрольной трубки, содержащей IgG, добавьте 172 микролитра HBSS с кальцием и магнием, один микролитр контрольных шариков IgG, один микролитр тяжелых шариков, один микролитр отрицательной крови с резус-фактором, один микролитр окрашенной положительной суспензии крови с резус-фактором и 24 микролитра 500 миллимоляров гадолиния. Для подготовки образца экспериментальной пробирки добавьте 172 микролитра HBSS с кальцием и магнием, один микролитр бусин с анти-RhD-покрытием, один микролитр тяжелых шариков, один микролитр отрицательной крови с резус-фактором, один микролитр окрашенной положительной суспензии крови с резус-фактором и 24 микролитра 500 миллимоляров гадолиния. Настройте устройство магнитной левитации.
И загрузите 50 микролитров образца в капиллярную трубку до тех пор, пока трубка не будет заполнена. Запечатайте концы капиллярной трубки капиллярным герметиком, гарантируя, что пузырьков не будет. Поместите капиллярную трубку в капиллярный держатель между верхним и нижним магнитами, отрегулируйте сцену и фокусировку для оптимального просмотра.
Подождите примерно от пяти до 20 минут, пока клетки и шарики осядет в их магнитном равновесии. Используя этот протокол, клетки крови были разделены в зависимости от высоты левитации с помощью магнитного устройства левитации. Бусины низкой и высокой плотности использовались для обеспечения высоты левитации плотности и ссылок на размер.
Полиморфноядерные клетки левитировали над эритроцитами при концентрации 21 миллимолярного иона гадолиния. Старые клетки крови левитировали при концентрации ионов гадолиния 60 миллимоляров. Эритроциты, полиморфноядерные клетки и лимфоциты были разделены при концентрации ионов гадолиния 40 миллимоляров на основе их внутренней плотности.
Антиген резус-фактора был обнаружен на красных кровяных клетках с использованием бусин, покрытых IgG и анти-RhD антителами. Комплексы эритроцитов бусин не были сгенерированы в контрольном образце IgG, но были обнаружены флуоресцентно окрашенные эритроциты, захваченные положительными шариками резус-фактора. Связывание анти-RhB с положительными клетками резус-фактора создало клеточный комплекс шариков в центре при прерывистой плотности несвязаных шариков и отрицательных эритроцитов.
Далее образование комплекса было подтверждено наблюдением за испускаемой флуоресценцией. Комплексы шариков B, образованные между бусинами высокой и низкой плотности, покрытыми антителами к CR1 и CD47, указывают на наличие внеклеточных везикул, полученных из эритроцитов. Укупорка капилляра без введения пузырьков является самым сложным шагом и требует практики.
Этот метод может дать представление о гематологии, особенно ориентированной на заболевания эритроцитов.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данном исследовании представлена методика на основе магнитной левитации для специфического обнаружения антигенов в образцах крови, ориентированная на их плотностные свойства. Метод демонстрирует эффективность в разделении различных типов клеток и идентификации резус-фактора в эритроцитах с минимальной инвазивностью и быстрым временем выполнения.
Magnetic levitation enables rapid, label-free separation of cells based on intrinsic density, supporting early discovery workflows where target validation and phenotypic screening require minimal manipulation. The method provides quantitative readouts of antigen presence through bead-bead complex formation, offering a scalable approach for assay development in hematology-focused discovery programs. Its compatibility with standard imaging reduces dependency on specialized instrumentation, enhancing accessibility for cross-functional R&D teams.
The method fits within the early discovery continuum, supporting hypothesis testing in target validation and enabling assay-ready systems for downstream screening campaigns.