Plataforma microfluídica para medição de quimiotaxia de neutrófilos não transformados Sangue Total

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

doi:10.3791/51215

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Artigo de método

Plataforma microfluídica para medição de quimiotaxia de neutrófilos não transformados Sangue Total

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DOI:

10.3791/51215

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3 de junho de 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

Neste artigo

Resumo

Este protocolo detalha um ensaio concebido para medir a quimiotaxia de neutrófilos humanos a partir de uma gota de sangue total com reprodutibilidade robusta. Esta abordagem evita a necessidade de separação de neutrófilos e requer apenas alguns minutos de ensaio tempo de preparação. O chip de microfluídica permite a medida repetida de quimiotaxia de neutrófilos ao longo do tempo em crianças ou pequenos mamíferos, onde o volume da amostra é limitado.

Resumo

Os neutrófilos desempenham um papel essencial na proteção contra infecções e seus números no sangue são freqüentemente medido na clínica. Maiores número de neutrófilos no sangue são geralmente um indicador de infecções em curso, enquanto a baixa contagem de neutrófilos são um sinal de alerta para os riscos mais elevados para infecções. Para realizar as suas funções, os neutrófilos, também tem que ser capaz de se mover de forma eficaz a partir do sangue, onde eles passam a maior parte de sua vida, para os tecidos, onde ocorrem infecções. Consequentemente, quaisquer defeitos na capacidade dos neutrófilos para migrar pode aumentar os riscos de infecções, mesmo quando os neutrófilos estão presentes em números adequados no sangue. No entanto, a medição de neutrófilos capacidade de migração na clínica é uma tarefa desafiadora, que é demorado, exige grande volume de sangue, e conhecimento especializado. Para lidar com essas limitações, nós projetamos um robusto ensaios microfluídicos para a migração de neutrófilos, o que requer uma única gota de sangue não transformados, circumvents a necessidade de separação dos neutrófilos, e é fácil de quantificar num microscópio simples. Neste ensaio, os neutrófilos migram directamente a partir da gota de sangue, através de pequenos canais, no sentido da fonte do quimioatractor. Para evitar que o fluxo granular de células vermelhas do sangue através dos mesmos canais, implementamos filtros mecânicos com ângulo direito voltas que bloquear seletivamente o avanço das células vermelhas do sangue. Nós validamos o ensaio comparando a migração de neutrófilos de gotas de sangue coletadas de punção digital e sangue venoso. Também comparamos todo estes sangue (BM) fontes com migração de neutrófilos a partir de amostras de neutrófilos purificados e encontrou velocidade consistente e direcionalidade entre as três fontes. Esta plataforma microfluídica permitirá o estudo da migração de neutrófilos humano na clínica e no ambiente de pesquisa para ajudar a avançar a nossa compreensão das funções de neutrófilos na saúde e na doença.

Introdução

Tráfico de neutrófilos desempenha um papel fundamental na determinação do progresso e resolução de muitas doenças inflamatórias, incluindo aterosclerose ^1, infecção bacteriana ou sepsia ^2, lesão por queimadura e ^3. Por sua grande contribuição para as condições de saúde e doença, contagem de neutrófilos é parte da análise de sangue padrão muitas vezes considerado em laboratórios clínicos e de pesquisa. No entanto, apesar de ser um dos testes mais ubíquos, o valor de contagem de neutrófilos para o diagnóstico da infecção e sépsis tem sido frequentemente questionada ^4. Por exemplo, um estudo de neutrófilos em pacientes c....