Yöntem makalesi

Kırmızı Kan Hücresi Toplama Dinamik Soruşturma Kontrollü mikroakışkan Çevre

DOI:

10.3791/52719

⸱

4 Haziran 2015

 ,  , 
1Department of Mechanical Engineering, University of Ottawa

Bu makalede

Düzeltme bildirimi

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

protokol görüntü işleme tekniklerine dayanan, detay kontrollü ve sürekli kayma hızı altında Eritrosit (RBC) agrega ölçmek için deneysel bir prosedür tarif. Bu protokolün amacı, kontrollü bir mikroakışkan bir ortamda gelen kayma oranı RBC agrega boyutları ilişkilendirmek olduğunu.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kan, bir Newtonian olmayan biyo-sıvı olarak, Hemorheology alanında birçok çalışmalar odağı temsil eder. Kan bileşenleri, kırmızı kan hücreleri, kan plazması içinde süspansiyon haline getirilmiş olan, beyaz kan hücreleri ve trombositler bulunmaktadır. Nedeniyle eritrosit bolluğu (kan hacminin% 40 ila 45%), onların davranışları, özellikle mikrosirkülasyondaki kanın reolojik davranışını belirler. Çok düşük kesme hızlarında, eritrositler monte görülmektedir ve form kişiler kan Newtonian olmayan davranışa neden olan agrega denir. Bu mikrosirkülasyondaki kan reolojisini kavrayabilme agrega oluşum koşullarını anlamak çok önemlidir. Burada açıklanan protokol görüntü işleme dayalı, sürekli kayma hızı altında kantitatif mikrosirkülasyonda RBC büyüklüklerinin belirlenmesi deneysel prosedür ayrıntıları. Bu amaçla, RBC-süspansiyonlar test edilmiş ve 120 x 60 mm poli-dimetil-siloksan (PDMS) mikrokanallar analiz. RBC-süspansiyonlar ent vardırKan katmanı içinde bir doğrusal hız profilini elde etmek ve böylelikle sabit bir kesme oranları geniş bir aralığını elde etmek için, ikinci bir sıvı ile yağmur. RBC agrega yüksek hızlı bir kamera kullanılarak görüntülendi sırasında kesme hızı, mikro görüntüleme ölçümleri (μPIV) sistemi kullanılarak belirlenir. RBC agrega çekilen videoları görüntüleri şiddetleri dayalı toplam boyutlarını belirlemek amacıyla görüntü işleme teknikleri kullanılarak analiz edilmektedir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kırmızı kan hücreleri (eritrositler) kanın reolojik davranışlarını belirleyen çok önemli bir rol oynamaktadır. Neredeyse tek başına, in vitro ve in vivo olarak kan belli özelliklere sorumludur. Fizyolojik koşullar altında, eritrositler kan hacminin% 40 45% işgal. Mikrosirkülasyondaki, eritrositler nedeniyle sadece küçük damar çapları ve etkisi 1 kaymağını plazmaya kan hacminin% 20 kadar işgal. Mikrosirkülasyon plazma azalma Bu olgu Fåhræus etkisi olarak bilinir. Düşük kesme hızlarında, RBC bu nedenle kan Newtonian olmayan davranışlar katkıda birlikte köprü ve "Rouleaux" ya da agregalar olarak adlandırılan tek boyutlu veya üç boyutlu yapıl....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kan Ottawa Üniversitesi (H11-13-06) etik kurul onayı ile sağlıklı bireylerden tahsil edilir.

1. Microchannel Fabrikasyon

Mikrokanallar standart fotolitografi yöntemleri 18 dayalı üretilmektedir.

  1. Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) yazılımı kullanılarak mikrokanal geometrisi Tasarım ve şeffaflık foto maske yapılandırmayı yazdırın. Onlar fabrikasyon sürecinde ışık yolu dikte beri bu maskeler çok önemlidir. Bu durumda, mikrokanal boyutları derinlemesine kalınlığı 120 um, 60 um ve uzunluğu 7 mm.
  2. Bir temiz oda, sıkma kaplama epoksi negatif göre arzu edilen mikro derinliği (60 um) elde ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Çift-Y-mikrokanal içinde iki sıvı akımının bir örneği,% 5,% 10 ve% 15 hematokrit ile süspanse edildi ve 10 ul / sa oranında akan bir insan eritrositlerde, Şekil 2 'de gösterilmiştir. Şekil 3, toplam boyutları ne zaman farkı göstermektedir kanalda akış% 10 Hematokrit için 5 ul / saat için 10 ul / saat arasında azaltılır. Hematokrit ve kesme hızı değişen bu agrega boyutlarının niteliksel kavramını verir., Üst üste üç çerçeveler için, 5 dört insan RBC agrega yerinden takip.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mevcut metodoloji kullanarak, niteliksel analiz etmek mümkündür ve kantitatif RBC farklı akış koşulları ve hematokrit altında toplanır. Başarılı test ve agrega tespiti için, mikro girişinde iki akışkanlar arasında uygun hız oranını belirlemek için çok önemlidir. Bu oran, hız profili 19 yarı lineer bir optimal kan tabaka kalınlığının elde edilmesi için çok önemlidir.

Başarılı test için bir başka önemli faktör iyi bir görüntü kalitesi. Yöntem görüntü işleme dayanmaktadır beri Aslınd.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu eser Doğa Bilimleri ve Kanada'nın Mühendislik Araştırma Konseyi tarafından desteklenmiştir. Mikroüretim McGill Üniversitesi'nde McGill nanoTools MICROFAB imkan ve Carleton Üniversitesi Elektronik Bölümü desteğiyle gerçekleştirildi.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
SU8-50 epoksi esaslı negatif Foto-resistMicroChem Corp.
SU8-50 geliştiricisiMicroChem Corp.
Poli (dimetilsiloksan) (PDMS) Sylgard-184Dow-Corning3097358-1004
PE-50 serisi Plazma sistemi ve nbsp;Plazma AşındırmaPE-50 serisi
Kan alma tüpleri K2< / sub>-EDTA (etilendiamintetraasetik asit)FisherSciB367861
Santrifüjü, i.e.< / em> Thermo Scientific CL2Thermo Scientific004260F
Poshpate tamponlu salin (PBS)Sigma AldrichP5368-10PAK
İzleyici floresan partikül çözeltisi (15 ml)FisherSciR800
AggregometerRheoMeditechRheo Scan AnD300
Cam şırıngalar (50 & mikro; l)Hamilton80965
Boru (Tygon)FisherSciAAA00001
Yüksek hızlı kamera (Basler)Graftek Görüntüleme A.Ş.basler acA2000-340kmSaniyede 18 kare kayıt yapabilen bir kamera kullanılabilir.
Çift darbeli kamera LaVisionGörüntüleyici Yoğun
Mikroskop MITASLaVisionMITAS
Nd:YAG lazerYeni Dalga Araştırması, Solo-II
Şırınga pompası (Nexus3000 ve PicoPlus)Chemyx, Inc. ve Harvard ApparatusNexus3000 ve PicoPlus
, DaVis yazılımıLaVisionDavis
, , , , , ,

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Perkkio, J., Keskinen, R. Hematocrit reduction in bifurcations due to plasma skimming. Bull. Math. Biol. 45 (1), 41-50 (1983).
  2. Chien, S., Jan, K. Ultrastructural basis of the mechanism of rouleaux formation. Microvasc. Res. 5 (2), 155-166 (1973).
  3. Neu, B....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Düzeltme

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Controlled Microfluidic Environment for Dynamic Investigation of Red Blood Cell Aggregation
Posted by JoVE Editors on 11/30/2015. Citeable Link.

An erratum was issue for Controlled Microfluidic Environment for Dynamic Investigation of Red Blood Cell Aggregation. The introduction section was updated.

Etiketler

Red Blood Cell AggregationMicrofluidic EnvironmentShear Rate AnalysisImage Processing TechniquesMicro Particle Image VelocimetryHigh Speed CameraBlood Velocity MeasurementAggregate Size DistributionPDMS MicrochannelsFluorescent Tracer Particles

İlgili makaleler