Ein All-on-Chip-Verfahren zur schnellen Neutrophilen-Chemotaxis-Analyse direkt aus einem Blutstropfen

Dieser Artikel liefert die detaillierte Methode zur Durchführung eines schnellen Neutrophilen-Chemotaxis-Assays durch Integration der On-Chip-Neutrophilen-Isolation aus Vollblut und dem Chemotaxis-Test auf einem einzigen mikrofluidischen Chip.

Neutrophile Migration und Chemotaxis sind entscheidend für das Immunsystem unseres Körpers. Mikrofluidische Geräte werden zunehmend zur Untersuchung von Neutrophilenmigration und Chemotaxis aufgrund ihrer Vorteile in der Echtzeit-Visualisierung, der präzisen Kontrolle der chemischen Konzentrationsgradientenerzeugung und des reduzierten Reagenz- und Probenverbrauchs eingesetzt. In jüngster Zeit wurde von den mikrofluidischen Forschern zunehmend Anstrengungen unternommen, integrierte und leicht bedienbare mikrofluidische Chemotaxis-Analysesysteme direkt aus Vollblut zu entwickeln. In dieser Richtung wurde das erste All-on-Chip-Verfahren zur Integration der magnetischen Negativreinigung von Neutrophilen und des Chemotaxis-Assays aus kleinen Blutvolumenproben entwickelt. Diese neue Methode erlaubt einen schnellen Stichproben-Neutrophilen-Chemotaxis-Test in 25 min. In diesem Papier bieten wir detaillierte Bau-, Betriebs- und Datenanalyseverfahren für diesen All-on-Chip-Chemotaxis-Assay mit einer Diskussion über Strategieschutzstrategien, LimiUnd zukünftige Richtungen. Repräsentative Ergebnisse des Neutrophilen-Chemotaxis-Assays, die ein definiertes Chemoattraktant, N- Formyl-Met-Leu-Phe (fMLP) und Sputum von einem chronisch obstruktiven Lungenkrankheit (COPD) -Patienten unter Verwendung dieses All-on-Chip-Verfahrens untersuchen, werden gezeigt. Diese Methode gilt für viele zellmigrationsbezogene Untersuchungen und klinische Anwendungen.

Chemotaxis, ein Prozess der gerichteten Zellmigration zu löslichem chemischen Konzentrationsgradienten, ist kritisch in viele biologische Prozesse involviert, einschließlich Immunantwort ^{1 , 2 , 3} , Gewebeentwicklung ⁴ und Krebsmetastase ⁵ . Neutrophile sind die häufigsten weißen Blutzellen-Untergruppe und spielen entscheidende Rollen in der Ermöglichung der körpereigenen Gastgeber Verteidigung Funktionen, sowie bei der Vermittlung der adaptiven Immunantwort ^{6 , 7} . Neu....

Alle menschlichen Probenahmeprotokolle wurden vom Joint-Faculty Research Ethics Board an der University of Manitoba, Winnipeg, genehmigt.

1. Mikrofluidische Geräteherstellung ( Abbildung 1A )

1. Design und Druck Transparenz Maske.
   1. Entwerfen Sie das Gerät wie zuvor beschrieben ²⁵ . Siehe Abbildung 1A .
      HINWEIS: Das Gerät enthält zwei Ebenen. Die erste Schicht (4 μm.......

Neutrophile werden aus einem Tropfen Vollblut direkt in der mikrofluidischen Vorrichtung negativ ausgewählt. Die Reinheit der isolierten Neutrophilen wurde durch On-Chip-Giemsa-Färbung verifiziert und die Ergebnisse zeigten die typischen ringförmigen und lobenförmigen Kerne von Neutrophilen ( Abbildung 2A ) ²⁵ . Dies deutet auf eine effektive On-Chip-Neutrophilen-Isolation mit hoher Reinheit aus einem kleinen Volumen von Vollblut .......

In diesem Papier wurde ein detailliertes Protokoll zur direkten Isolierung von Neutrophilen aus Vollblut, gefolgt von dem Chemotaxis-Test, alle auf einem einzigen mikrofluidischen Chip beschrieben. Diese Methode bietet nützliche Merkmale in ihrer einfachen Bedienung, der negativen Auswahl von hochreinen Neutrophilen, dem schnellen Proben-zu-Ergebnis-Chemotaxistest, den reduzierten Reagenzien und dem Probenverbrauch und der genauen Analyse der Zellmigrationsdaten. Als grobe Schätzung traten mindestens 25% der Neutrophi.......

Diese Arbeit wird teilweise durch Stipendien des Naturwissenschaften und Ingenieurforschungsrates von Kanada (NSERC) und der kanadischen Institute of Health Research (CIHR) unterstützt. Wir danken dem Klinischen Institut für Angewandte Forschung und Ausbildung am Victoria General Hospital in Winnipeg und Seven Oaks General Hospital in Winnipeg für die Verwaltung von klinischen Proben von menschlichen Themen. Wir danken Dr. Hagit Peretz-Soroka für eine hilfreiche Diskussion über die Assay-Operationsstrategien. Wir danken Professor Carolyn Ren und Dr. Xiaoming (Cody) C....