使用台式流变仪快速表征气道粘液的粘弹性

黏膜阻塞性疾病的特征在于气道粘液粘度异常。该协议展示了如何使用流变学来量化粘液粘度并分析数据以测试粘液靶向处理。粘液流变学提供特异性定量生物标志物。

使用台式设备大大简化了在临床标本（如人类痰液样本）中测量这些生物标志物的后勤工作。使用粘液流变学作为梗阻性疾病的诊断工具仍然是一个挑战。越来越多的证据表明，流变特性、炎症和细菌感染之间存在很强的相关性。

粘液总是存在于身体界面，在那里它润滑并起到保护作用。粘液流变学可以应用于其他系统，如胃肠道和生殖器轨道。为了获得准确的测量结果，样品的正确处理和放置至关重要。

视觉演示可以提高该测定的精度。演示这一程序的将是来自空气实验室的研究技术人员Kendall Shaffer。首先将收集的气道痰或粘液分拣到无菌标本杯中。

在痰的情况下，在收集后立即从样品中除去多余的唾液。将样品放在冰上运输。将运输时间限制在四小时以内。

在收集时分析样品。用正置换移液器轻轻上下移液三到五次，使粘液均质化。或将移液器直接移入微量离心管中。

将样品储存在80摄氏度直至处理。等分样品以大于或等于500微升的体积储存，以确保足够的体积进行实验。在等分之前，直接移液新鲜和冷冻的痰液或粘液或匀浆标本。

修复所需的等分试样以进行重复测量和处理。在测量前，将要在37摄氏度下测试的等分试样孵育至少五分钟。对于药理学药物的测试，使用高浓度的储备溶液以防止样品稀释。

将1%至10%体积的所需试剂直接加入样品上。确保没有化合物滴在管的侧面。将样品在37摄氏度下孵育所需的时间长度，以允许化学反应。

通过每两分钟轻拂微量离心管的底部来混合粘液样品和试剂，以允许试剂逐渐渗透到粘液样品中，而不会影响粘蛋白网络。比较多种药物试剂时，请确保孵育时间相似。打开计算机并初始化软件。

选择新度量。在“度量 ID”下输入示例标识号，在“运算符”下输入操作员的名称以继续。在“注释”下输入其他信息或注释。

选择一个几何形状集，仔细检查大板和小板，以确保板材干净且处于完美状态。将大板牢牢地插入底部讲坛上。将小板轻轻插入上讲坛上，然后稍微旋转以锁定板，直到听到咔嗒声，这表明板已正确夹紧。

请注意，上板的自由振荡是正常的。等到温度达到37摄氏度的目标值。然后根据软件的提示启动自动校准。

使用正置换液管，在大底板中心缓慢移液250至500微升样品。一旦沉积在板上，粘性样品将采用圆顶形状，而高弹性样品可能需要物理分离。通过软件降低承载小板的测量头并观察样品。

如果正确加载到底板上，样品将接触并在两个板之间居中。为确保样品填充间隙，请使用缩小间隙函数，直到样品不再处于双凹形或与板的边缘对齐。减小间隙功能以 0.1 毫米为增量降低测量边缘，并限制为 7 个增量。

如果在 7 个增量之后仍有间隙，请单击“重做安装”以返回到初始位置并调整样品的位置和体积。如果间隙极度缩小，则用刮刀沿上板边缘圆周运动除去多余的样品。轻轻修剪多余的样品，以避免剪切应力。

降低保护盖，以避免在振荡过程中意外投射受污染的流体。要启动测量，请单击“开始分析”。整个周期需要四到七分钟。

在整个周期内，避免大声说话并触摸设备或工作台。在最初的两分钟里，安静的环境至关重要。循环完成后，单击下一步抬起测量头并生成样品分析报告。

测量头完全缩回后，抬起保护盖。丢弃样品并小心地取出板。使用温水和肥皂对盘子进行清洁和消毒。

在五种浓度下测量了8个百万道尔顿PEO的粘弹性特性，并直接比较了所评估的台式流变仪和传统散装流变仪。与PEO溶液相比，哮喘持续状态的粘液在低应变时代表固体样弹性主导的行为，并且在高应变时具有交叉特征。此外，在1.5%PEO溶液和临床测定粘液样品中进行的一式三份测量证实了线性粘弹性特性对于从生物样品中获得的值具有高度可重复性。

用粘液溶解剂处理后测量粘液粘液弹性的变化。TCEP对测定粘液粘弹性的影响在临床环境中使用台式流变仪进行测试。粘液溶解处理使样品更像流体，复合模量降低4.6倍，弹性模量降低5.1倍，粘性模量降低1.9倍，交叉应变降低3.3倍，交叉屈服应力降低5.7倍，阻尼比增加2.8倍。

在快节奏的临床环境中测量气道粘液粘弹性可以帮助根据具体情况定制患者的治疗方案，并为测试新型药理学化合物提供标准化方案。该技术目前用于检查高效CFTR调节剂对囊性纤维化痰的影响，并测试旨在改变粘液性质的各种药物的效力。