Een all-on-chip methode voor snelle neutrofiele chemotaxis analyse direct van een druppel bloed

Dit artikel geeft de gedetailleerde methode om een ​​snelle neutrofiele chemotaxis-analyse te verrichten door de integratie van de on-chip neutrofiele isolatie uit volledig bloed en de chemotaxis-test op een enkele microfluïdische chip.

Neutrofiele migratie en chemotaxis zijn cruciaal voor het immuunsysteem van ons lichaam. Microfluidische apparaten worden steeds meer gebruikt om neutrofiele migratie en chemotaxis te onderzoeken vanwege hun voordelen in real-time visualisatie, nauwkeurige controle van de chemische concentratiegradiëntgeneratie en verminderde reagentia en het gebruik van monsters. Onlangs is door de microfluidische onderzoekers een groeiende inspanning gedaan voor het ontwikkelen van geïntegreerde en gemakkelijk geëxploiteerde microfluïdische chemotaxis-analysesystemen, direct uit het gehele bloed. In deze richting werd de eerste all-on-chip methode ontwikkeld voor het integreren van de magnetische negatieve zuivering van neutrofielen en de chemotaxis assay uit kleine bloedvolume monsters. Deze nieuwe methode maakt het mogelijk om in 25 minuten een snelle neutrofiele chemotaxis-test te testen. In dit document bieden we gedetailleerde constructie, werking en data analyse methode voor deze all-on-chip chemotaxis assay met een discussie over probleemoplossing strategieën, limiTations en toekomstige richtingen. Representatieve resultaten van de neutrofiele chemotaxis-test die een gedefinieerde chemoattractant, N- Formyl-Met-Leu-Phe (fMLP) en sputum van een patiënt met chronische obstructieve longziekte (COPD) testen met behulp van deze all-on-chip methode, worden getest. Deze methode is van toepassing op veel cel migratie gerelateerde onderzoeken en klinische toepassingen.

Chemotaxis, een proces van gerichte celmigratie naar oplosbaar chemisch concentratiegradiënt, is kritisch betrokken bij vele biologische processen, waaronder immuunrespons ^{1 , 2 , 3} , weefselontwikkeling ⁴ en kankermetastase ⁵ . Neutrofielen zijn de meest voorkomende witte bloedcel subset en spelen cruciale rollen om het lichaam de aangeboren gastheerverdedigingfuncties mogelijk te maken, evenals bij het bemiddelen van adaptieve immuunresponsen ^{6 , 7} . Neutrofielen zijn....

Alle protocollen voor het verzamelen van menselijke monsters werden goedgekeurd door de Joint Research Board Ethics Board van de Universiteit van Manitoba, Winnipeg.

1. Fabricage van microfluïdische inrichting ( Figuur 1A )

1. Ontwerp en print transparantie masker.
   1. Ontwerp het apparaat zoals eerder beschreven ²⁵ . Zie figuur 1A .
      OPMERKING: het apparaat bevat twee lag.......

Neutrofielen worden negatief gekozen uit een druppel volbloed direct in het microfluïdische apparaat. De zuiverheid van de geïsoleerde neutrofielen werd geverifieerd door on-chip Giemsa-kleuring en de resultaten lieten de typische ringvormige en lobe-vormige kernen van neutrofielen zien ( Figuur 2A ) ²⁵ . Dit duidt op een effectieve on-chip neutrofiele isolatie met een hoge zuiverheid uit een klein volume volbloed. Bovendien kan de .......

In dit document is een gedetailleerd protocol beschreven om neutrofielen direct uit het bloed te isoleren, gevolgd door de chemotaxis test, alles op een enkele microfluïdische chip. Deze methode biedt handige functies in zijn gemakkelijke werking, negatieve selectie van neutrofielen met hoge zuiverheid, snelle test van chemotaxis, resultaatvermindering, verminderde reagentia en steekproefverbruik en nauwkeurige analyse van de celmigratie. Als een ruwe schatting heeft tenminste 25% van de neutrofielen van het input-gehe.......

Dit werk wordt gedeeltelijk ondersteund door subsidies van de Natuurwetenschappen en Technische Onderzoeksraad van Canada (NSERC) en de Canadese Instituten voor Gezondheidsonderzoek (CIHR). Wij bedanken het Clinical Institute of Applied Research and Education in het Victoria General Hospital in Winnipeg en Seven Oaks General Hospital in Winnipeg voor het beheer van klinische monsters van mensen. We danken Dr. Hagit Peretz-Soroka voor een goede discussie over de analysestrategieën. We bedanken professor Carolyn Ren en dr. Xiaoming (Cody) Chen van de Universiteit van W....