Piattaforma microfluidica per la misurazione dei neutrofili Chemiotassi dal Lordo Sangue intero

Caroline N. Jones; Anh N. Hoang; Laurie Dimisko; Bashar Hamza; Joseph Martel; Daniel Irimia

doi:10.3791/51215

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Articolo metodologico

Piattaforma microfluidica per la misurazione dei neutrofili Chemiotassi dal Lordo Sangue intero

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DOI:

10.3791/51215

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3 giugno 2014

Caroline N. Jones^*¹^,²^,³ , Anh N. Hoang^*¹^,²^,³ , Laurie Dimisko¹ , Bashar Hamza¹ , Joseph Martel¹^,⁴ , Daniel Irimia¹^,²^,³

¹The BioMEMS Resource Center, Department of Surgery, Massachusetts General Hospital, ²Harvard Medical School, ³Shriners Burns Hospital, ⁴Harvard University School of Engineering and Applied Sciences

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Dettagli Questo protocollo un saggio progettato per misurare la chemiotassi dei neutrofili umani da una gocciolina di sangue intero con robusto riproducibilità. Questo approccio elude la necessità di una separazione dei neutrofili e richiede solo pochi minuti di dosaggio tempo di preparazione. Il chip microfluidica consente la misura ripetuta di chemiotassi dei neutrofili nel tempo nei neonati o piccoli mammiferi, dove il volume del campione è limitata.

Abstract

I neutrofili hanno un ruolo essenziale nella protezione contro le infezioni e il loro numero nel sangue sono spesso misurato in clinica. Superiore conta dei neutrofili nel sangue sono di solito un indicatore di infezioni in corso, mentre una bassa conta di neutrofili sono un segnale di avvertimento per i rischi più elevati per le infezioni. Per realizzare le loro funzioni, neutrofili devono anche essere in grado di spostare efficacemente dal sangue dove trascorrono la maggior parte della loro vita, nei tessuti, dove si verificano infezioni. Di conseguenza, eventuali difetti nella capacità dei neutrofili di migrare può aumentare il rischio di infezioni, anche quando sono presenti in numero appropriato nel sangue neutrofili. Tuttavia, la misurazione dei neutrofili capacità di migrazione nella clinica è un compito impegnativo, che richiede tempo, richiede grandi quantità di sangue, e conoscenze specifiche. Per far fronte a queste limitazioni, abbiamo progettato un robusto saggi microfluidica per la migrazione dei neutrofili, che richiede una singola goccia di sangue non trasformati, circumsfiati la necessità di una separazione dei neutrofili, ed è facile da quantificare su un semplice microscopio. In questo saggio, neutrofili migrano direttamente dalla gocciolina di sangue, attraverso piccoli canali, verso la sorgente di chemiotattico. Per impedire il flusso granulare di globuli rossi attraverso gli stessi canali, abbiamo implementato filtri meccanici con virata a gomito che bloccare selettivamente l'anticipo di globuli rossi. Abbiamo convalidato il test confrontando la migrazione dei neutrofili dalle gocce di sangue raccolti da dito cazzo e sangue venoso. Abbiamo anche confrontato questi sangue intero (WB) fonti di migrazione dei neutrofili da campioni di neutrofili purificati e abbiamo trovato la velocità costante e la direzionalità tra le tre fonti. Questa piattaforma microfluidica consentirà lo studio della migrazione dei neutrofili umana in clinica e l'impostazione della ricerca per far progredire la nostra comprensione delle funzioni dei neutrofili nella salute e nella malattia.

Introduzione

Traffico neutrofili svolge un ruolo critico nel determinare l'avanzamento e la risoluzione di molte condizioni infiammatorie, tra aterosclerosi ^1, infezione batterica o sepsi ^2, e ustioni ^3. Per il loro importante contributo alle condizioni di salute e di malattia, conta dei neutrofili è parte dello standard di analisi del sangue spesso considerati nei laboratori clinici e di ricerca. Tuttavia, pur essendo una delle prove più diffusi, il valore di conteggio dei neutrofili nella diagnosi di infezione e sepsi è stato spesso interrogato ^4. Per esempio, uno studio dei neutrofili in pazienti ustionati rivelato che cont....