Summary
여기 선물이 레드 셀 deformability 및 세포질이 ektacytometry에 의해 측정 하는 기법. 이러한 기술은 붉은 세포 deformability의 일반적인 조사 및 혈액 질병 낫 세포 빈 혈 등 혈액 순환에 견고 하 고 변형 세포의 존재에 의해 특징의 특정 조사에 적용 됩니다.
Abstract
감소 레드 셀 deformability 여러 가지 장애의 특징입니다. 어떤 경우에 결함이 deformability의 범위는 질병의 심각도 또는 심각한 합병증의 발생을 예측할 수 있습니다. Ektacytometry를 사용 하 여 레이저 회절 viscometry 적혈구 증가 전단 응력 또는 적용된 전단 응력의 상수 값에 삼투성 기온 변화도의 deformability를 측정. 그러나, 직접 deformability 측정은 견고 하 고 변형 세포의 존재에 의해 특징은 이기종 혈액을 측정 하는 때 해석 하기 어려운. 이것은 전단 응력 및 명백한 deformability에 과장 된 감소에 의해 표시 하는 왜곡 된 회절 패턴에서 결과 제대로 정렬 경직 된 세포의 무 능력 때문. 왜곡의 정도 측정 혈액에서 적혈구의이 성분의 지표를 제공합니다. 낫 세포 빈 혈,이 헤모글로빈 농도는 적혈구의 헤모글로빈 구성 반영 경직 된 셀의 비율으로 상관 된다. Deformability 측정, 삼 투 그라데이션 ektacytometry 삼 투 취약성 및 적혈구의 수 분 상태에 대 한 정보를 제공 합니다. 이러한 매개 변수는 또한 겸 상 적혈구 환자에서 적혈구의 헤모글로빈 구성 반영. Ektacytometry 세포의 인구에 있는 deformability를 측정 하 고, 따라서, 정보를 제공 하지 deformability 또는 개별 적혈구의 기계적 특성에. 관계 없이, 여기 설명의 목표 deformability 및 혈액의 세포이 측정을 위한 편리 하 고 안정적인 방법을 제공입니다. 이러한 기술을 시간적 변화, 질병의 진행 및 여러 가지 장애에 치료 적 개입에 대 한 응답을 모니터링 하는 데 유용 수 있습니다. 낫 세포 빈 혈 하나 잘 성격을 나타낸 예입니다. 레드 셀 deformability이 측정의 관심은 다른 잠재적인 장애 혈액 저장, 당뇨병, 변형 체 감염, 철 분 결핍, 그리고 막 결함으로 인해 용 anemias 포함 됩니다.
Introduction
Ektacytometry 레드 셀 deformability 전단 응력 (파스칼 (Pa)에서 측정 되는) 또는 중간 osmolality 중단에 변경에 대 한 응답에서의 편리한 측정을 제공 합니다. 레드 셀 deformability의 관련 매개 변수는 최대 신장 인덱스 (이 최대), 증가 전단 응력 및 전단 응력 ½ 레드 셀의 최대 deformability (SS ½)의 측정, 절반 최대한 달성 하는 데 필요한 전단 응력 deformability입니다. 1 삼 투 그라데이션 ektacytometry 여러 가지 유익한 매개 변수가 있다. 이러한 신장 인덱스 최소 (이 분), 표면 볼륨 비율의 측정 (O 분) 발생을 osmolality 등 삼 투 취약성의 측정입니다. 이 맥스와는 (O (이 최대)) 발생 osmolality 막 유연성 및 셀 영역에 정보를 제공 합니다. 삼투성 기온 변화도의 마 팔에서 절반 최대한 신장이 하이퍼로 표현 됩니다. 이 하이퍼와 osmolality를 발생, O 하이퍼, 헤모글로빈 농도 의해 결정 되는 붉은 세포의 세포내 점성에 대 한 정보를 제공 합니다. 2 , 3 이기종 혈액에서 측정 deformability sickled 붉은 혈액 세포와 같은 경직 된 셀 제대로 변형 세포 전단 응력을 증가에 대 한 응답 같은 흐름의 방향으로 정렬 되지 않습니다는 사실에 의해 복잡 합니다. 특성 타원형 회절 이미지를 생산 하는 대신 딱딱한 세포 다이아몬드 모양의 회절 패턴 변형 세포에 의해 생산 하는 타원에 중첩 하는 경우에 구형 패턴을 생성 합니다. 4 , 5 , 6 둥근 패턴 irreversibly sickled 세포 밀도 원심 분리에 따라 세포의 고립 된 분수에 ektacytometry를 수행 하 여 해당 표시 되었습니다. 6 신장 인덱스 계산 포함; 타원의 길고 짧은 축 측정 다이아몬드 모양 따라서 짧은 축의 폭을 증가 시켜 신장에 있는 명백한 감소를 생성 합니다. 7 그것은 이전 보였다 회절 패턴 왜곡의 정도 겸 상 적혈구 헤모글로빈 (HbS)의 비율와 겸 상 적혈구 빈 혈 환자에서 혈액에서 sickled 셀의 비율 상관. 5 회절 패턴 왜곡의 정도 복잡 한 수학적 분석에 의해 얻어질 수 있다. 8 그것은 또한 얻을 수 있습니다는 ektacytometer에 카메라 조리개의 개방 또는 회절 패턴 높이 변경 피팅 소프트웨어의 회색 레벨을 조정 하 여. 그러나 5 , 회색 레벨을 조정 하는 방법에 관한 세부 사항은 잘 정의 하 고 카메라 조리개는 상용 ektacytometer의 최신 세대에 쉽게 액세스할 수 없습니다. 이러한 문제를 회피, 쉽게 접근할 수 있는 카메라 이득 회절 패턴 높이 조정 하려면 사용할 수 있습니다. 9 이 메서드를 사용 하 여 세포질이 추정, 회절 패턴 왜곡의 정도 낫 세포 빈 혈 환자의 혈액에 태아 헤모글로빈의 비율으로 상관 될 수 있다. 10 여러 삼 투 그라데이션 ektacytometry 매개 변수는 마찬가지로 연관 태아의 비율 또는 겸 상 적혈구 헤모글로빈 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액에서. 회절 패턴 왜곡 상관 관계 가능성이 헤모글로빈 성분 엄밀 하 고, 비 변형 세포의 비율에의 기여를 반영합니다. 추가 관심의 전체 삼 투 그라데이션 ektacytometry 프로필 낫 세포 위기 동안 순환에서 밀도 세포의 비율에 해당 하는 복 형 변화를 겪 습. 11
Ektacytometry는 마찬가지로 다른 여러 가지 장애의 연구에 유용 합니다. 삼 투 그라데이션 ektacytometry spherocytosis 유전, 유전 elliptocytosis 유전 pyropoikilocytosis 등 상속된 붉은 세포 막 장애에 대 한 진단 이다. 3 , 12 , 13 , 14 감소 deformability 철 결핍에서 발생합니다. 15 "저장 병 변" 혈액의 ektacytometry 및 병 변 특성을 조사 하는 미래 연구를 고용 했다와 은행된 혈액의 저장 동안에 그것의 대형을 방지 하기 위해 개입을 누릴 가능성이 있는 여기에 제시 하는 기술. 16 감소 레드 셀 deformability microvascular 질병 당뇨병에 상관도 있다. 17 최근 연구 혈당을 연결, 레드 셀 하는데 농도 및 삼 투 취약성 제안 이러한 요인 microvascular 질병의 발달에 중요 한 있을 수 있습니다. 18 Ektacytometry 연구는 현재 진행이 가설을 조사 (Parrow와 레빈, 데이터를 게시). 혈액 단계 말라리아 감염 레드 셀 deformability 사의 또 다른 흥미로운 번가입니다. 세포질 deformability의 변형 체 falciparum 감염 schizont 단계로 반지 무대에서 기생충의 세포내 성숙의 48 시간 동안 극적으로 적혈구 감소. 증거는이 감소 deformability 기생충의 성숙에 따라 반대입니다 나타냅니다. 반전 순환에 감염 된 세포의 출시와 일치 한다. 감소 deformability 레드 셀의 격리를 홍보 하는 변형 체 단백질에 의해 중재 될 생각 이다. 19 이러한 연구 측정 적혈구 deformability 및 삼 투 그라데이션 매개 변수는 관련 된 임상적으로 중요 한 조건의 작은 샘플링을 나타냅니다. 연구의 몇 가지 추가 영역 존재 한다.
레드 셀 deformability를 측정 하기 위한 대체 기술은 광자의 물리적 속성을 사용 하 여 하나 이상의 방향으로 단일 붉은 세포를 스트레칭 하는 (레이저 트랩 라고도 함) 하는 광학 족집게를 포함 한다. 20 이 기술은 단일 적혈구, deformability 측정의 이점이 있다 하지만 강제로 교정에 몇 가지 불확실성 연구 21 에서 상당한 변화를 생산 하고있다 및 데이터 분석은 노동 집약 될 수 있습니다 하지 않는 한 자동. 22 micropipette 포부, 부정적인 압력을 사용 하 여 한 적혈구는 micropipette에 발음, 세포의 deformability를 측정 하 사용 되었습니다 또한. 7 , 23 레드 셀을 발음 하는 데 필요한 압력 같은 여러 측정 레드 셀의 다른 특성을 정의 하는 각 측정 가능 하다. 23 원자 힘 현미경 레이저 빔 편향도 지시자로 붉은 세포의 표면 따라 외팔보 편향의 측정에 의해 막 강성을 측정 하는 높은 해상도 기술입니다. 24 이러한 기술을 개별 적혈구에 대 한 정보를 제공, 붉은 혈액 세포의 인구에 있는 변화를 측정 하 고, 일반적으로, 상당한 기술력을 요구에 쉽게 적응 하지.
욕망 개인 및 세포의 인구를 동시에 샘플링을 자동화 및 마이크로 어레이 기반 방법의 개발을 주도하 고 있다. Ektacytometry, 같은 rheoscopy deformability 전단 응력의 기능으로 측정 하지만 이미지는 현미경을 통해 직접 취득. 25 높은 넣어 통해 분석, 자동된 세포 이미징은 고용은 rheoscope를 사용 하 여 deformability 배포판을 생산 하. 26 세포질이 건강 한 제어 대상에서 데이터를 사용할 수 있는 경우이 방법으로 측정할 수 있습니다. 27 마이크로 기술 또한 단일 셀;의 높은 넣어 통해 분석에 대 한 허용 여과,28 셀 교통 분석기,29 는 작은 통해 적혈구 흐름에 필요한 시간을 측정 하 고 오히려 적혈구 환승에 필요한 압력을 측정 하는 대안의 적응을 사용 하 여 여러 디자인 시간 30 보다 개발 되었습니다. 개별 셀의 높은 넣어 통해 분석을 위한 또 다른 플랫폼은 단일 셀 microchamber 어레이 칩, 셀의 다운스트림 형광 기반 특성에 대 한 허용의 추가 이점이 있다. 31 각 이러한 기술을 잠재적으로 유용 하 고 특정 응용 프로그램에 대 한 우수한 될 수 있습니다, 비록 ektacytometry의 비교 우위 감도, 사용, 및 정밀도의 용이성을 포함 합니다. 32 상용 ektacytometers의 최신 세대 또한 수행할 수 있는 분석 실험의 수에 있는 상당한 다양성을 소유한 다.
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Protocol
이 연구에 모든 과목 했다 헬싱키의 선언 및 국가 학회 건강 기관 검토 위원회의 승인 프로토콜에 따라 서 면된 동의.
1.는 ektacytometer 설정
- 낮은 높은 osmolar polyvinylpyrrolidone (PVP) 솔루션을 청소 솔루션에서 튜브를 연결 합니다. 높은 osmolar 솔루션을 낮은 osmolar 솔루션 0 osmolar 튜브와 500 osmolar 튜브를 연결 하는 주의 해야 합니다.
참고: 7.25-7.45 25 ° C에서의 pH와 점성 37.0 ±에서 27.0와 33.0 centipoise (cP) 사이 낮은 osmolar PVP 솔루션 킬로그램 (mOsm/kg) 당 35 및 55 milliosmoles 사이 osmolality 있어야 0.5 ° c. 높은 osmolar PVP 솔루션 37.0 ° 764, 804 mOsm/kg, 25 ° C에서 7.25-7.45의 pH와 27.0 ~ 33.0 cP의 점도 측정 사이 osmolality 있어야 0.5 ° c. - 컵에 밥이 완전히 인하 됩니다 확인 하십시오. 소프트웨어를 시작 하 고 프라임 컴퓨터 (하드웨어 확인| IO 계측). 악기 못쓰게 주기 완료 허용. 주기가 완료 되 면 밥 컵에서 들어올리고는 밥과 컵 낮은 린 트 청소 조직을 완전히 건조 합니다.
참고: 잔여 물 적혈구, 간섭 생산 lyse 것입니다.
2. 전단 응력 증가의 기능으로 deformability를 측정
- 적절 한 항 응고 제를 포함 하는 유리병에 혈액을 (1 mL는 이러한 기법을 수행 하기 위해 충분 한 보다는 더 적은 복제)를 가져옵니다.
참고: EDTA 끝났습니다 선호 덤플링을 적은 영향 hemorheological 매개 변수를 있기 때문에. 33 실 온 혈액의 6 시간 이내 측정을 수행에서 유지 혈액을 그립니다. - 부드럽게 여러 번 유리병을 반전 하 여 테스트 하기 전에 전체 혈액 샘플을 혼합. Pipetting으로 iso osmolar PVP 솔루션의 5 ml 전체 혈액의 25 µ L을 추가 하 고 유리병 뚜껑 여러 번 반전으로 부드럽게 혼합. Iso osmolar PVP 솔루션에서 있어야 합니다 284, 304 mOsm/kg, 7.3-7.4 25 ° C에서의 pH와 27.0 ~ 33.0 cP의 점도 osmolality 37.0 ± 0.5 ° c.
- 소프트웨어에서 주 메뉴에서 deformability을 선택 합니다. 새로운 분석을 만들고 실험 세부 사항 추가 (Deformability | 원하는 세부 정보를 추가 | 그래).
- Ektacytometer 뚜껑, 밥은 완전히 컵으로 낮 췄 다 고 컵도 확인.
- Pipetting으로 컵 밥 사이 공간으로 PVP 피 솔루션의 1 mL를 추가 합니다.
- 약간 샘플을가지고 밥을 올립니다. 모든 거품 솔루션을 밖으로 이동 될 때까지 기다립니다 다음은 ektacytometer에 뚜껑을 닫습니다. 필요한 경우, 거품을 제거 도움을 열망 단추를 누릅니다.
- 소프트웨어에 따라 스크롤 막대 화살표를 이동 하 여 200 이득 조정 (참고 참조). 온도 37 ° C에서 안정적 이며 회절 이미지 안정, 보도 (시작) 시작 합니다.
참고: 많은 연구에 대 한 좋은 회절 이미지를 얻을 수 있습니다 건강 한 혈액 (헤모글로빈 농도 > 12.0 g/dL, 80-96 fL의 의미 미 립 자 볼륨 및 33-36 g/dL의 의미 미 립 자 헤모글로빈 농도)에서 200로 설정 카메라 이득. 낫 세포 빈 혈의 혈액의 연구, 4.5 cm 회절 이미지를 생성 하기 위해 카메라 이득 조정 제안 되었습니다 연구와 실험실 결과의 비교를 허용 하도록 기본 설정으로. 9 - 그들은 원형, 타원형 유지 되도록 데이터 수집 진행 또는 다이아몬드 모양으로 회절 패턴을 관찰 합니다. 데이터 수집 완료 되 면 저장 하거나 보고서를 인쇄 (파일 | 저장 또는 파일 | 인쇄). 이 맥스와 SS 값은 자동으로 해당 사용자 지정 하는 신장 인덱스와 함께 보고 됩니다 또는 기본 ½ 전단 응력. 데이터 또한 소프트웨어에 의해 자동으로 저장 됩니다.
- 끝에서 컴퓨터 모니터 (클린)에 대화 상자에 있는 깨끗 한 옵션을 누릅니다. 샘플 발음 후 악기 깨끗 한 사이클 동안 공간으로 이온된 수를 분출 하 여 컵과 밥 사이의 공간을 씻어. 깨끗 한 주기 완료 되 면 밥 컵에서 올리고 완전히 건조 한 밥과 컵 낮은 린 트 청소 조직 (중요: 잔여 물 간섭 생산 붉은 세포를 lyse 것입니다).
- 메인 페이지 (메인 메뉴)를 소프트웨어에서 메인 메뉴 버튼을 클릭 합니다.
3. 측정 세포질이
- 부드럽게 여러 번 유리병을 반전 하 여 테스트 하기 전에 전체 혈액 샘플을 혼합. 피펫으로 25 µ L iso osmolar PVP 솔루션의 새로운 5 mL 유리병에 전체 혈액의 유리병 뚜껑과 반전 혼합물이 동 질 때까지 부드럽게 혼합.
- 주 메뉴에서 deformability를 선택 합니다. 새로운 분석을 만들고 실험 세부 사항 추가 (Deformability | 원하는 세부 정보를 추가 | 그래).
- Ektacytometer 뚜껑, 밥은 완전히 컵으로 낮 췄 다 고 컵도 확인.
- 피펫으로 컵 밥 사이 공간으로 PVP 피 솔루션의 1 mL.
- 모든 거품 솔루션을 밖으로 이동 될 때까지 기다립니다 다음은 ektacytometer에 뚜껑을 닫습니다.
- 안정적인 회절 이미지를 화면에 있는지 확인 합니다. 3.8 c m 회절 높이 생성 될 때까지 소프트웨어에 따라 스크롤 막대 화살표를 이동 하 여 카메라 이득을 조정 합니다. 눈금자를 사용 하 여 컴퓨터 화면에서 이미지의 높이 확인 합니다.
- 온도 37 ° C에서 안정적 이며 회절 이미지 안정, 보도 (시작) 시작 합니다.
- 그들은 원형, 타원형 또는 다이아몬드 모양 유지 되도록 데이터 수집 진행으로 회절 패턴을 관찰 합니다. 데이터 수집 완료 되 면 저장 하거나 보고서를 인쇄 (파일 | 저장 또는 파일 | 인쇄).
- 끝에서 컴퓨터 모니터 (클린)에 대화 상자에 있는 깨끗 한 옵션을 누릅니다. 샘플 발음 후 악기 깨끗 한 주기에 남아 있는 동안 그것에 물 총 병에서 이온된 수를 분출 하 여 컵과 밥 사이의 공간을 씻어. 깨끗 한 주기 완료 되 면 밥 컵에서 올리고 완전히 건조 한 밥과 컵 낮은 린 트 청소 조직 (중요: 잔여 물 간섭 생산 붉은 세포를 lyse 것입니다).
- 2.1-2.5 단계를 반복 하 고 카메라 이득 4.5 cm 회절 패턴 높이 (단계 2.2)를 조정 합니다.
- 2.1-2.5 단계를 반복 하 고 카메라 이득 5.4 cm 회절 패턴 높이 (단계 2.2)를 조정 합니다.
- 끝에, 소프트웨어 (메인 메뉴)의 메인 페이지로 돌아갑니다 메인 메뉴 버튼을 클릭 합니다.
- 이 최대 백분율에 따라 회절 패턴 왜곡의 정도 확인 하려면 다음 방정식 (동일한 방정식 수행할 수 있습니다 4.5 cm 회절 패턴 높이에서 데이터와 원하는 경우)를 사용 합니다.
- 마찬가지로, 회절의 정도 결정 하기 위해 패턴 왜곡 사용에 따라 s s 1/2 보고 s s 1/2 값으로 동일한 방정식:
4. 삼 투 그라데이션 ektacytometry
- 1.1에 설명 된 대로 샘플을 가져옵니다. 부드럽게 여러 번 반전으로 테스트 하기 전에 전체 혈액 샘플을 혼합. Pipetting으로 5 mL iso osmolar PVP 유리병에 전체 혈액의 250 µ L을 추가 하 고 유리병 뚜껑 반전 혼합물이 동 질 때까지 부드럽게 혼합.
- 메인 메뉴 (Osmoscan)에서 osmoscan를 선택 합니다. 혈액 PVP 솔루션 컴퓨터의 왼쪽에 바늘 아래를 포함 하는 유리병을 놓습니다. 유리병의 바닥 접촉 될 때까지 바늘을 낮춥니다. 튜빙 그라데이션 생산을 위한 낮은 및 높은 osmolar 솔루션에 제대로 연결 되어 있는지 확인 합니다. ektacytometer에 뚜껑 닫고 혈액 튜브를 입력을 볼 수 있도록 아래쪽에 문을 엽니다.
- 누르고 새 분석 유형 실험 세부 사항에 (Osmoscan | 새로운 분석 | 원하는 세부 정보를 입력 | 그래). 소프트웨어에 그것을 제어 하는 화살표를 이동 하 여 200 카메라 이득 조정 하 고 혈액은 악기 아래 배관에서 컵을 입력 볼 수 때까지 실행 하는 컴퓨터를 허용.
- 일단 피 컵 들어갔습니다 이며 안정적인 회절 패턴 이미지를 컴퓨터 화면에, 시작 데이터 수집 지금 시작을 눌러 (지금 시작) 대화 상자에서 단추.
- Ektacytometer 약 500 mOsm/kg, 최대 데이터를 수집할 수 있도록 다음 악기를 중지 합니다. 저장 하거나 보고서를 인쇄 (파일 | 저장 또는 파일 | 인쇄). 데이터 자동으로 저장 됩니다.
- 오래 된 PVP 혈액 유리병을 제거 합니다. 깨끗 한 유리병을 포함 하는 이온된 수로 교체. 바늘 아래 배치, 유리병의 바닥 이어지도록 합니다 바늘을가지고 버튼을 누릅니다는 린스 헹 굼 (린스) 그라데이션 시스템 대화 상자에서.
- 린스는 완료 되 면 컴퓨터 모니터 (클린)에 대화 상자에 있는 깨끗 한 옵션을 누릅니다. 깨끗 한 주기 완료 되 면 밥 컵에서 올리고 완전히 건조 한 밥과 컵 낮은 린 트 청소 조직 (중요: 잔여 물 간섭 생산 붉은 세포를 lyse 것입니다).
참고: Osmoscan 보고서는 삼투성 기온 변화도에서 신장 인덱스를 제공합니다. 이 분, O (이 분),이 최대, O (이 최대), 하이퍼이 O 하이퍼는 자동으로 생성 하 고 보고서에 포함. 9 건강 한 지원자에서 혈액에서 얻은 삼 투 그라데이션 ektacytometry 매개 변수의 범위는:이 분 0.12-0.196 임의의 단위 (거리); O 분 117-144 mOsm/kg; 이 최대 0.551 0.573 거리; O (이 최대) 272-312 mOsm/kg; 이 하이퍼 0.278-0.286; O 하이퍼 454-505 mOsm/kg 기준입니다.
5입니다. 해제는 ektacytometer
- 종료 하기 전에 악기를 제대로 청소.
- 이렇게 하려면 연결할 튜브 낮은 및 높은 osmolar 솔루션에서 y-어댑터 청소 솔루션을 선도. 컴퓨터의 왼쪽에 바늘 아래 청소 솔루션을 포함 하는 유리병을 배치 하 고 유리병의 바닥 접촉 될 때까지 바늘을 내립니다. 컵에 밥이 완전히 인하 됩니다 확인 하십시오.
- 소프트웨어, 그리고 보도 하루 깨끗 한 대화 상자 컴퓨터 모니터의 끝에 시작 하는 가까이 (가까이| 시작). 완전히 청소를 장비를 수 있습니다.
- 폐 병에 튜브를 분리 하 고 낭비를 삭제 하는 악기에서 그것을 제거. 밥을 완전히 건조. 컴퓨터를 끕니다.
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Representative Results
이 원고에 설명 된 ektacytometry 결과 어떤 조건 든 지에 레드 셀 deformability 측정을 사용할 수 있습니다. ektacytometer의 일반 설정의 회로도 그림 1에 표시 됩니다. 적혈구의 균질 인구는 그림 2와 같이 신장 인덱스를 계산 하는 데 사용할 수 있는 전단 응력을 증가에 대응 한 타원형 회절 패턴을 생산할 예정 이다. 회절 패턴 왜곡 이기종 혈액 샘플 엄밀한 적혈구 변형 세포와 제대로 정렬 및 구형 패턴 오버레이 다이아몬드 결과 타원 모양의 회절 패턴을 생성 하지 않는 때문에 발생 합니다. 이 왜곡 된 패턴은 점점 감지 카메라 이득 큰 회절 패턴 크기에 그림 3과 같이 생성 하 조정. 동종 혈액 인구, 건강 한 지원자에서 볼 때 다른 회절 크기 측정 다른 deformability 곡선을 생성 하지 않습니다 (그림 4A). 반면, 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액 등 이기종 혈액 인구, 회절 패턴 크기 (그림 4)의 기능으로 deformability 조치에 상당한 감소를 보여줍니다. 겸 상 적혈구 혈액에서 회절 패턴 왜곡의 정도이 최대의 기능으로 측정 때 HbS (그림 5A)와 성인 헤모글로빈 이체, HbA2 (그림 5C) 상관 된다. 수혈 혈액 (그림 5D)에 정상적인 성인 헤모글로빈 (HbA)의 비율로 반비례의 관계에 의해 표시 된 대로 왜곡, 수정 합니다. 여부를 회절 패턴 왜곡의 정도 전단 응력 ½ (그림 5B)의 기능으로 또는 최대 (그림 5E)의 기능으로 측정, 태아 헤모글로빈으로 상관 된다. 그러나, 관계는 전에서 후자 보다 더 강한. O (이 최대),이 분 오 분 등의 주요 삼 투 그라데이션 ektacytometry 매개 변수 각각 세포 수 화, 표면 볼륨 비율 및 삼 투 취약성에 대 한 추가 정보를 제공합니다. 겸 상 적혈구 혈액에서 얻은 삼 투 그라디언트 커브는 독특하게 왼쪽-이동 하는 그림 6에서처럼 점점 마 지역에서 발음 되는 deformability에 표시 된 감소.
그림 1 . Ektacytometer 설정의 도식. 외부 컵 혈액 그들 사이 정의 된 점도의 PVP 솔루션 resuspended에 전단 응력 생성에 고정 된 밥으로 회전 합니다. 회절 패턴 솔루션을 통과 하는 레이저에 의해 생성 되 고 회절 패턴 투영 화면에 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 . 회절 패턴 및 신장 인덱스 간의 관계에 대 한 일반적인 개요. 전단 응력에 대 한 응답에서 건강 한 혈액에서 얻은 회절 패턴 예상된 타원형 패턴을 보여 줍니다. 신장 지 수 (EI) 7을 표시 하는 수식을 사용 하 여 계산 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 . 회절 패턴 왜곡을 생산 하는 세포이. 카메라 이득 생산 조정 되 면 회절 패턴 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액에서 얻은 A) 3.8 c m 회절 패턴 B) 4.5 cm 회절 패턴 및 C) 5.4 cm 회절 패턴. Deformability 곡선에 겉보기 전단 응력 ½, 명백한 deformability에 있는 진보적인 감소 및 증가 보여주는 카메라 이득 생산 조정 되 면 동일한 혈액에서 선으로 나타나는 D) 3.8 c m 회절 패턴, E) 4.5 cm 회절 패턴 및 F) 5.4 cm 회절 패턴. [Parrow 외에서 허가로 증 쇄. 10]. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 . 회절 패턴 왜곡 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액에 전단 응력의 범위에 걸쳐 deformability에 있는 명백한 감소를 생산. 생성 하는 deformability 곡선의 비교 A) 건강 한 자원자에서 피와 B) 3.8 c m, 4.5 cm, 5.4 cm 회절 패턴 크기를 생성 하기 위해 카메라 이득을 조정 하 여 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액. 피가 낫 세포 빈 혈 환자에서 하지만 건강 한 지원자에서 생성 하는 deformability 곡선 회절의 기능으로 작은 5 Pa 전단 응력에 대 한 응답에서 명백한 deformability에 진보와 중요 한 감소를 보여 패턴 크기입니다. [Renoux 외에서 허가로 증 쇄. 9]. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5 . 낫 세포 빈 혈 환자에서 혈액에 있는 헤모글로빈과 회절 패턴 왜곡의 정도 상관. 사이의 관계를 표시 하는 선형 회귀 분석 A) deformability와 HbS의 비율에이 맥스 기반 왜곡 B) deformability 및 태아 헤모글로빈 (HbF)의 비율에 SS 1/2-기반 왜곡 C) 는 Deformability 및 HbA2의 비율에이 맥스 기반 왜곡 D) deformability와 HbA의 비율이 맥스 기반 왜곡 및 E) 직접 비교,이 최대-기반 왜곡의 목적 deformability 그리고 겸 상 적혈구 빈 혈 환자에서 혈액에 HbF의 비율. 피어슨 곱 모멘트 상관 계수 r, 해당 p-값이 표시 됩니다. [Parrow 외.10에서 권한 표현]. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6 . 낫 세포 빈 혈을 가진 환자에서 혈액 삼 투 그라데이션 ektacytometry에 의해 분석 하면 건강 한 지원자에서 혈액에 비해 감소 deformability와 부수적인 특성 왼쪽된 shift를 보여준다. 혈액 건강 한 자원 봉사자 (-)에서 중요 한 매개 변수 표시의 위치와 함께 대표적인 삼 투 그라데이션 ektacytometry 곡선을 보여 줍니다. 건강 한 자원 봉사자는 분, 146.3 mOsm/kg O 분이 맥스 0.576 거리와 o 하이퍼 473 mOsm/kg 0.143 거리부터 삼 투 그라데이션 값입니다. 낫 세포 빈 혈을 가진 환자에서 혈액으로 생성 된 대표적인 삼 투 그라데이션 ektacytometry 곡선 (-)을 중첩 됩니다. 적혈구 혈액의 삼 투 그라데이션 값이 분, 110.3 mOsm/kg O 분이 맥스 0.429 거리와 o 하이퍼 406 mOsm/kg 0.237 거리는. [Parrow 외허가 적응. 10]. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
Ektacytometry 기법 설명 간단 하 고 잘 자동화, 유효 하 고 재현 가능한 결과 보장 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 몇 가지 중요 한 단계가 존재 한다. 혈액의 적절 한 온도 제어는 중요 하다. 8 시간 이상 실 온에서 보관 SS ½에 영향을 미칠 수 있습니다 값. 34 기계의 온도 37 ° C에서 안정적인 확보도 중요 하다, 중단 매체의 점도 온도 의존. 혈액 않는 이들은 관심의 실험적인 매개 변수 감소 deformability 비 산소 또는 부분적으로 산소 샘플에서 발생을 피하기 위해 완벽 하 게 산소 되어야 한다. 35 의 관점에서의 계측, 악기의 적절 한 청소 중요 하다 되도록 거기 아무 PVP 튜브 또는 밥의 진입점에 남은 그것 건조 및 블록 유체 흐름에 따라 악기를 통해 강화 됩니다. 이러한 세부 사항에 주의 정확한 결과 홍보 하 고 좋은 실행 조건에 악기를 계속 것입니다.
세포질이 성분의 정량화 수정이 필요할 수 있습니다. 3.8 c m 회절 패턴에서 일부 샘플 높은 전단 응력에서 신장 인덱스에 깎아지른 듯한 방울을 표시할 수 있습니다. 이것은 때때로 신선한 샘플 측정을 반복 하 여 극복할 수 있습니다. 그렇지 않으면, 회절 패턴 왜곡의 정도 낮은 전단 응력에서 신장 인덱스 값을 사용 하 여 측정 될 수 있다 또는 4.5 cm 회절 패턴을 사용할 수 있습니다. 9 그것은 어려울 수 있습니다 또한 타원의 긴 축 최저 카메라 이득에서 오래도 너무 때문에 건강 한 혈액에서 3.8 c m 회절 패턴을 얻을 수 있습니다. 다시,이 문제를 회피 하 4.5 cm 회절 패턴 데이터를 사용할 수 있습니다. 선택 값, 물론, 유지 되어야 한다 실험에서 일정으로 비교만 데이터 같은 데이터 포인트와 회절 패턴 크기를 사용 하 여 계산 가능 하다. 세포질이 조치는 악기 설정에 따라, 내부 유효성 검사 격리 된 셀 분수에 회절 패턴 왜곡을 측정 하 여 얻을 수 있습니다 또는 정확 하 게 정의 분수, 다음 밀도의 혼합물 앞에서 설명한 원심 분리입니다. 6
그것은 많은 ektacytometry 매개 변수는 환자 특성에 민감한 해야 합니다. 낫 세포 빈 혈의 예로 알파 globin 상태,36 MCV 37 수혈 있습니다. 10 그러므로, 임상 연구는 신중 하 게 설계 해야 하 고 이러한 관계 ektacytometry 데이터를 해석할 때 설명 될 필요가 있다.
또 다른 중요 한 경고 직접 일반적인 관계를 감소 ektacytometry 조치 및 붉은 세포 생존에 감소 하지는 것입니다. 동남 아시아 ovalocytosis 등 심각 하 게 감소 deformability와 무 증상 조건 존재 한다. 그러나 38 , 어떤 기술에 의해 deformability 측정은 복잡 하 고 볼륨 비율 (구형), 세포질 점도 (세포 헤모글로빈 농도)와 막 강성에 셀 영역에 의존 합니다. 레드 셀 유동성은 똑같이 복잡 한, 그리고 다양 한 혈관 침대에 생리 혈의 복잡성을 재현할 수 있는 기술을 사용할 수 있다. Ektacytometry는 그럼에도 불구 하 고 변경 된 레드 셀 deformability 및 유동성에 중요 한 통찰력을 제공합니다.
Ektacytometry의 기본 제한 개별 셀에 deformability를 측정 하는 무 능력 이다. 따라서, 낫 세포 빈 혈, 특정 적혈구의 deformability heterocellular 배포에 태아 헤모글로빈의 기여도 확인할 수 없습니다입니다. 10 마찬가지로, 변형 체 감염 환자에서 혈액의 수영장에서 있다 특정 적혈구 내의 기생충 성숙의 영향을 확인할 수 없습니다. 19 그 방법을 사용 하 여 얻은 ektacytometery 결과 비교 하는 미래 학문 개별 셀 가치가 있을 것 이라고 대 한 적절 한입니다. 이러한 제한과 관계 없이 ektacytometry 적혈구의 유 변 학적 특성 및 혈액 인구의 편리 하 고 민감한 측정을 제공합니다. 이러한 데이터 여러 가지 장애의 연구에 중요 한 이며 자주 임상 관련성.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품은 교내 프로그램 연구는 국립 연구소의 당뇨병, 소화 및 신장 질환 및 국가 심 혼, 폐 및 혈액 연구소 건강의 국가 학회에 의해 지원 되었다. 본 계약 작가의 전적인 책임 하 고 반드시 국립 보건원의 공식 의견을 대표 하지는 않습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LoRRca MaxSis standard version | Mechatronics | LORC109000 | |
| LoRRca MaxSis Osmoscan | Mechatronics | LORC109001 | |
| Polyvinylpyrrolidone solution (PVP) 0mOsm | Mechatronics | QRR030910 | |
| Polyvinylpyrrolidone solution (PVP) 500mOsm | Mechatronics | QRR030930 | |
| Polyvinylpyrrolidone solution (PVP) 5mL vials | Mechatronics | QRR030901 | |
| X clean | Mechatronics | QRR010946 | |
| P1000 | MilliporeSigma | Z646555 | |
| P200 | MilliporeSigma | Z646547 | |
| P200 filter tips | MidSci | AV200-H | |
| P1250 filter tips | MidSci | AV1250-H | |
| Kimwipes | MidSci | 8091 | |
| 1.5 mL eppendorf tubes | MidSci | AVSS1700 | |
| 15 mL conical vial | MidSci | C15R |
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