Hastalık Teşhis için Taşınabilir Görüntüleme ve Analiz ile birleştiğinde Manyetik Levitasyonunun

Bu işlemin genel amacı, bir hücre popülasyonunun değişen dağılımını ölçerek veya hücre tiplerini karakteristik yoğunluklarına göre ayırarak çeşitli tıbbi teşhis uygulamaları için yoğunluğa dayalı hücresel analiz yapmaktır. Bu yöntem, klinik ortamlarda veya gelişmekte olan ülkelerde önemli hücre yollarının tıbbi teşhisini gerçekleştirmek için biyomedikal mühendisliğinde önemli bir zorluğun çözülmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, çok fazla ekipman veya hazırlık gerektirmemesi ve hemen hemen herkes tarafından yapılabilmesidir.

Bu tekniğin etkileri orak hücre teşhisine kadar uzanır, çünkü bu cihaz orak hücrelerde düşük oksijen koşullarının neden olduğu artan yoğunluğu ve azalan levitasyon oranını ölçebilir. Bu yöntem, burada gösterildiği gibi tıbbi tanı testleri için yararlı olsa da, numuneyi değiştirerek ve yazılımı değiştirerek diğer yoğunluğa dayalı sitometrik testlere de uygulanabilir. İlk olarak, 50 milimolar gadobutrol çözeltisinden 10 mililitre ve Hanks dengeli tuz çözeltisi hazırlayın.

Daha sonra gadolinyum çözeltisinde 10 milimolar bir konsantrasyon elde etmek için sodyum metabisülfit ekleyin. 100 mikrolitre gadolinyum sodyum metabisülfit stok çözeltisini bir mikrosantrifüj tüpüne yerleştirin. Standart damar delme teknikleriyle veya parmak çubuğuyla kan örneği alın.

Parmak izi örneğini almak için, dokuyu sıkmadan delinmiş bölgenin yakınına baskı uygulayın. Delinmiş bölgeyi en az üç kez silin ve ardından kan örneğini bir mikropipetleyici ile toplayın. Orak hücre hastalığı teşhisi için numuneyi elde etmek için tüpte bir mikrolitreye kadar kan örneğini gadolinyum sodyum metabisülfit çözeltisi ile karıştırın.

İlk olarak, hem 25 hem de 250 milimolar gadobutrol ve Hanks dengeli tuz çözeltisi çözeltileri hazırlayın. Ardından, daha önce açıklanan parmak izi veya damar delme tekniklerini kullanarak bir kan örneği alın. Beyaz kan hücresi sitometrisi için numuneyi elde etmek için kan örneğinin yaklaşık bir mikrolitresini 25 milimolar gadobutrol çözeltisi ile 1000 faktörü ile seyreltin.

Tek başına beyaz kan hücrelerinin levitasyon aralığını belirlemek için ek bir numune hazırlamak için, 5 mikrolitre kan örneğini 500 mikrolitre kırmızı kan hücresi lizis tamponuna ekleyin. Karışımı oda sıcaklığında üç ila beş dakika inkübe edin. Daha sonra, 25 milimolar gadolinyum konsantrasyonuna sahip lizat numune çözeltisini elde etmek için bir kısım 250 milimolar gadolinyum çözeltisi ve dokuz kısım lizattan oluşan bir çözelti hazırlayın.

Numune analizine başlamak için cihazı açın ve düz bir yüzeye yerleştirin. Numuneyi kare bir cam kılcal tüpe çizin. Tüpün yarısı dolduğunda, ucunu kılcal boru sızdırmazlık maddesi ile kapatın.

Kılcal damarı cihazın manyetik kaldırma modülüne yerleştirin, böylece tüpün sadece bir santimetresi görünür kalır. Numunenin dengelenmesi için cihazda 10 dakika boyunca rahatsız edilmeden oturmasına izin verin. Ardından, ilgilenilen hücrelerin ekranda görünüp görünmediğini kontrol edin.

Görüntüyü kaydetmek için tek ölçüm düğmesine basın. Ekranda otomatik olarak görüntülenen analiz sonuçlarını kaydedin. Cihaz ekranda çok fazla veya çok az hücre olduğunu gösteriyorsa, kılcal damarı cihazın içine veya dışına hafifçe hareket ettirin ve numuneyi 10 dakika daha dengeleyin.

İlk görüntüyü kaydettikten sonra, kılcal damarı yaklaşık 0,5 santimetre içeri veya dışarı hareket ettirin. Numunenin dengelenmesine izin verin ve ardından analiz için başka bir görüntü elde edin. Hatalardan kaçınmak için örnekteki farklı konumlardan en az beş görüntüden veri alın.

Görüntüleri cihaza veya bir USB sürücüsüne kaydedin. Bitirdikten sonra, s'yi cihazdan çıkarın ve uygun şekilde atın. İlk olarak, manyetik kaldırma cihazına bir akıllı telefon takın.

Akıllı telefon kamerasının manyetik kaldırma modülü ile aynı hizada olduğundan emin olun. Akıllı telefonu düz bir yüzeydeki bir stand üzerinde dik olarak sabitleyin. Kılcal damarı kaldırma modülüne yerleştirin ve mikro pompa hortumunu her iki uca takın.

Numune şişesini numune tutucusuna yerleştirin. Ardından, akıllı telefon uygulamasını başlatın. Mikro pompayı açın ve ilk ekranda akış hızı ve LED parlaklığı parametrelerini ayarlayın.

Örnek düzgün bir şekilde akmaya başladığında, görüntü yakalama moduna girmek için sola kaydırın. En az beş farklı video edinin. Ardından, uygulamanın analiz bölümünde akış destekli analizi seçin ve analiz edilecek her dosyayı açın.

Manyetik levitasyona maruz kaldığında, orak hücre hastalığı olmayan hastalardan alınan kan hücreleri öngörülebilir bir genişlikle sınırlıdır. Orak hücre hastalıkları olan hastalardan alınan hücreler, aşağı doğru eğilim gösteren daha geniş bir bölgeye dağılmıştır. Bu, hapsetme genişliklerinin analizine de yansır.

Sağlıklı kontrol hücreleri dar bir bantta görünürken, orak hücreler toplam genişlikte çok daha fazla varyasyon ile daha geniş bir bantta görünür. Ayrık yoğunluk aralıklarına sahip bireysel hücre tipleri de bu yöntemle ayırt edilebilir ve en iyi ayırma düşük gadolinyum konsantrasyonlarında elde edilir. Burada, beyaz kan hücrelerinin levitasyon yüksekliği, analizden önce kırmızı kan hücrelerinin parçalandığı bir numuneden belirlendi.

Bilinen bu levitasyon yüksekliği beyaz kan hücresi sayımı için kullanılmıştır. Bir ila 1000 oranında seyreltilmiş bir numunenin mikrolitre başına düşen beyaz kan hücresi sayısını hesaplamak için, görüntüde gözlemlenen hücre sayısı 2000 ile çarpılır. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik düzgün bir şekilde uygulanırsa sadece 10 dakika içinde yapılabilir.

Bu prosedürü takiben, diğer araştırmacılar bu yaklaşımı bir dizi tıbbi durum için tıbbi tanı testleri geliştirmek için kullanabilirler.