Udformning af, hvordan røde blodlegemers deformerbarhed vurderes - forskere udvikler en ny tilgang

Oversigt:

Forskere ved University of California, San Diego har udviklet en ny tilgang til at vurdere deformerbarhed af røde blodlegemer (RBC), en nøglefaktor i cellernes evne til at levere ilt til væv effektivt. Den nye metode, kaldet "shear-induced flow cytofluorimetri", kombinerer traditionel flowcytometri med mikrofluidik for samtidig at måle flere parametre relateret til RBC deformerbarhed og størrelse. Dette fremskridt kan potentielt forbedre diagnosticering og overvågning af blodrelaterede lidelser, herunder seglcellesygdom og malaria.

Baggrund:

Røde blodlegemer, eller erytrocytter, er små, fleksible celler, der er ansvarlige for at transportere ilt fra lungerne til væv i hele kroppen. Deres evne til at deformere er afgørende for at presse sig gennem snævre blodkar og nå de mindste kapillærer. Reduceret RBC-deformerbarhed er forbundet med forskellige patologiske tilstande, herunder seglcellesygdom og malaria. I øjeblikket er vurdering af RBC-deformerbarhed baseret på teknikker, der enten er begrænset i gennemløb eller mangler evnen til at måle flere parametre samtidigt.

Forskningstilgang:

Forskerne i denne undersøgelse designet en mikrofluidisk enhed, der integrerer flere forsnævringskanaler med et flowcytometer. Når røde blodlegemer strømmer gennem kanalerne, oplever de forskydningskræfter, der får dem til at deformeres. Lysspredning og fluorescensmålinger bruges til at kvantificere ændringer i RBC-form og -størrelse under deformation. Denne opsætning muliggør samtidig bestemmelse af flere vigtige parametre relateret til RBC-deformerbarhed, såsom:

- Forlængelseindeks:måler i hvilken grad en RBC forlænges under forskydningsspænding.

- Gendannelsesindeks:kvantificerer, hvor hurtigt en RBC genvinder sin oprindelige form efter deformation.

- Membranbøjningsmodul:afspejler RBC-membranens modstand mod bøjning, en væsentlig faktor i celledeformerbarhed.

Nøglefund:

Forskerne brugte shear-induceret flowcytofluorimetri til at undersøge RBC-deformerbarhed hos raske individer og patienter med seglcellesygdom. De fandt ud af at:

- Den nye metode giver mulighed for high-throughput analyse af RBC deformerbarhed, med potentiale til at måle over 100.000 celler i sekundet.

- Sammenlignet med eksisterende teknikker giver forskydningsinduceret flowcytofluorimetri mere omfattende information ved at måle flere deformationsparametre samtidigt.

- RBC'er fra patienter med seglcellesygdom udviste signifikant reduceret deformerbarhed, hvilket yderligere validerede teknikkens potentielle kliniske anvendelighed.

Betydning:

Udviklingen af ​​forskydningsinduceret flowcytofluorimetri repræsenterer en betydelig forbedring inden for vurdering af RBC-deformerbarhed. Ved at muliggøre high-throughput, multi-parameter analyse giver denne metode et løfte om at forbedre diagnosticering og behandling af blodsygdomme, hvor RBC deformerbarhed er kompromitteret. Det kunne også tjene som et værdifuldt værktøj til at studere virkningerne af lægemiddelkandidater på RBC-deformerbarhed og fremme forskningen inden for dette afgørende område af menneskers sundhed.