גישה מיקרופלואידית לפתרון הפרשת ציטוקינים סימולטנית ורציפה של תאים רב-תפקודיים בודדים

בפרויקט זה אנו מתמקדים בפיתוח ויישום אסטרטגיות אנליטיות חדשניות, המאפשרות ניתוח ישיר, כמותי ועמוק של תפקודים תאיים ברזולוציה של תא יחיד. וכך, על ידי מעבר למדידה טהורה של נקודת נתונים אחת, אנו שואפים להבין טוב יותר ולנצל את הרב-פונקציונליות הזו, שמגיעה מתגובות מורכבות במארח וברקמות. כדי להשיג הבנה מקיפה של פונקציות אלה הוא מורכב, קשה, ודורש גישות בין-תחומיות.

ולכן אחד האתגרים בהקשר זה הוא להבטיח שהטווח הדינמי של הבדיקה שהתפתחה מתאים כדי ללכוד את הכמות והדינמיקה של חלבון מופרש, שיכולה להשתנות מאוד בין דגימות, תכשירים ורקמות. הפרעה בוויסות התגובה החיסונית עלולה לגרום להפרעות שונות, מה שמוביל לחום קל לסיבוך שעלול לסכן חיים. מעבר למדידות מסורתיות של נקודות קצה, הצענו למדוד ישירות את חוסר הוויסות וההפעלה של תאי מערכת החיסון באופן דינמי ברמת תא בודד כדי לקבל תובנות נוספות.

אז ציטוקינים מזוהים בדרך כלל בנקודת הזמן הספציפית כריכוז בסופרנאטנט או ריכוז של תאים פעילים. מדידה בתפזורת ישירות לכימות ההפרשה של כל תא בודד, תוך מיסוך הטרוגניות תאית אשר, כמדידות קצה, אינן מבחינות בין הפרשה סימולטנית למשנית. התעלמות מההיבט הדינמי של התגובה תפקוד תאי מלא מתייחס ליכולתו של תא החיסון להפריש ציטוקינים מרובים בו זמנית.

זה מאפשר להם לכוונן את התגובה שלהם נגד איומים, למשל, ולמדוד את פונקציונליות הפולי הזו באופן דינמי, כלומר לאורך זמן יכול לתת תובנות יתר על המידה לגבי הניואנסים השונים של תגובה חיסונית.