Быстрая вязкоупругая характеристика слизи дыхательных путей с помощью настольного реометра

Мукобструктивные заболевания характеризуются аномальной вязкостью слизи дыхательных путей. Протокол показывает, как использовать реологию для количественной оценки вязкости слизи и анализа данных для тестирования лечения, нацеленного на слизь. Реология слизи дает специфические количественные биомаркеры.

Использование настольного устройства значительно упрощает логистику измерения этих биомаркеров в клинических образцах, таких как образцы мокроты человека. Использование реологии слизи в качестве инструмента диагностики обструктивных заболеваний по-прежнему является проблемой. Растущее количество доказательств показывает сильную корреляцию между свойствами реологии, воспалением и бактериальной инфекцией.

Слизь всегда присутствует на границе раздела тела, где она смазывается и играет защитную роль. Реология слизи может быть применена к другим системам, таким как желудочно-кишечный тракт и генитальные следы. Для получения точных измерений решающее значение имеет правильное обращение и размещение образца.

Визуальная демонстрация может повысить точность этого анализа. Продемонстрировать эту процедуру будет Кендалл Шаффер, техник-исследователь из лаборатории воздуха. Начните с сортировки собранной мокроты дыхательных путей или слизи в стерильных чашках для образцов.

В случае мокроты удалите лишнюю слюну из образца сразу после сбора. Поместите образцы на лед для транспортировки. Ограничьте время транспортировки менее чем четырьмя часами.

Проанализируйте образцы во время сбора. Гомогенизируйте слизь, осторожно пипетируя вверх и вниз три-пять раз пипеткой с положительным смещением. Или пипетку непосредственно в микроцентрифужные трубки.

Храните образцы при температуре 80 градусов Цельсия до тех пор, пока они не будут обработаны. Aliquot образцы для хранения в объемах, превышающих или равных 500 микролитрам, чтобы обеспечить достаточный объем для экспериментов. Перед аликотированием пипетка свежая и замороженная мокрота или слизь непосредственно или гомогенизируют образцы.

Восстановите необходимые аликвоты для повторных измерений и лечения. Инкубируйте аликвоты, которые должны быть проверены при температуре 37 градусов Цельсия в течение не менее пяти минут перед измерением. Для тестирования фармакологических средств используют высокие концентрации стоковых растворов для предотвращения разбавления пробы.

Добавьте от 1% до 10% объема желаемого реагента непосредственно на образец. Убедитесь, что ни одна капля соединения не остается на боковой стороне трубки. Инкубируйте образцы при температуре 37 градусов Цельсия в течение необходимого периода времени, чтобы обеспечить химическую реакцию.

Смешайте образец слизи и реагента, щелкая нижней частью трубки микроцентрифуги каждые две минуты, чтобы обеспечить прогрессирующее проникновение реагента в образец слизи без ущерба для сети муцина. При сравнении нескольких лекарственных реагентов убедитесь, что время инкубации одинаково. Включите устройство и инициализируйте программное обеспечение.

Выберите новое измерение. Введите идентификационный номер образца в поле Идентификатор меры и имя оператора в поле Оператор, чтобы продолжить. Введите дополнительную информацию или комментарии в разделе Комментарии.

Выберите набор геометрии и тщательно осматривайте большие и маленькие пластины, чтобы убедиться, что пластины чистые и в идеальном состоянии. Плотно вставьте большую пластину на нижнюю кафедру. Аккуратно вставьте небольшую пластину на верхнюю кафедру и зафиксируйте пластину, слегка вращаясь, пока не услышите щелчок, который указывает на то, что пластина правильно зажата.

Отметим, что свободное колебание верхней пластины является нормальным. Подождите, пока температура не достигнет целевого значения 37 градусов по Цельсию. Затем инициируйте автоматическую калибровку, как подсказывает программное обеспечение.

Используя пипетку с положительным смещением, медленно пипетку между 250 и 500 микролитрами образца по центру большой нижней пластины. После осаждения на пластину вязкие образцы примут форму купола, тогда как высокоэластичные образцы могут потребовать физического разрыва. Опустите измерительную головку, несущую небольшую пластину с помощью программного обеспечения, и наблюдайте за образцом.

При правильной загрузке на нижнюю пластину образец будет контактировать и центрироваться между двумя пластинами. Чтобы убедиться, что образец заполняет зазор, используйте функцию уменьшения зазора до тех пор, пока образец больше не будет иметь двояковогнутую форму или не будет выровнен с краем пластины. Функция уменьшенного зазора снижает край измерения с шагом 0,1 миллиметра и ограничена 7 шагами.

Если после 7 шагов остается зазор, нажмите «Повторить установку», чтобы вернуться в исходное положение и отрегулировать положение и объем образца. Если зазор сильно уменьшился, удалите лишний образец шпателем круговым движением вдоль края верхней пластины. Аккуратно обрежьте лишний образец, чтобы избежать напряжения сдвига.

Опустите защитную крышку, чтобы избежать случайного выпадения загрязненных жидкостей во время колебаний. Чтобы начать измерение, нажмите кнопку Начать анализ. Весь цикл займет от четырех до семи минут.

Избегайте громких разговоров и прикосновений к устройству или скамейке в течение всего цикла. Спокойная обстановка имеет решающее значение в течение первых двух минут. После завершения цикла щелкните далее, чтобы поднять измерительную головку и создать отчет об анализе образца.

Как только измерительная головка будет полностью убрана, поднимите защитную крышку. Выбросьте образец и аккуратно извлеките пластины. Очистите и продезинфицируйте тарелки, используя теплую воду и мыло.

Вязкоупругие характеристики восьми мегадальтонных ПЭО измеряли при пяти концентрациях и непосредственно сравнивали между оцененным настольным реометром и традиционным объемным реометром. В отличие от растворов PEO, статус астматической слизи представляет собой твердое эластичное доминирующее поведение при низком напряжении и имеет кроссовер при высоком напряжении. Кроме того, тройные измерения, выполненные в 1,5% растворе ПЭО и образце слизи для клинического анализа, подтвердили, что линейные вязкоупругие характеристики были высоковоспроизводимыми для значений, полученных из биологического образца.

Были измерены изменения вязкоупругих свойств слизи после обработки слизистым агентом. Влияние TCEP на вязкоупругость слизи было проверено в клинических условиях с использованием настольного реометра. Муколитическая обработка привела к получению более жидкого образца с уменьшением модуля комплекса в 4,6 раза, модуля упругости в 5,1 раза, модуля вязкости в 1,9 раза, деформации кроссовера в 3,3 раза и напряжения выхода кроссовера в 5,7 раза, а также увеличения коэффициента демпфирования в 2,8 раза.

Измерение вязкоупругости слизи дыхательных путей в быстро меняющихся клинических условиях может помочь адаптировать лечение пациентов в каждом конкретном случае, а также обеспечить стандартизированный протокол для тестирования новых фармакологических соединений. Этот метод в настоящее время используется для изучения влияния высокоэффективных модуляторов CFTR на мокроту муковисцидоза и для проверки эффективности различных препаратов, направленных на изменение свойств слизи.