22.10.2020

Дифференциальный иммуно-захватный биочип предлагает специфический подсчет лейкоцитов для диагностики ВИЧ

Дифференциальный иммунохваченный биочип предлагает специальный подсчет лейкоцитов для диагностики ВИЧ
                Схема дифференциального иммуно-захвата биочипа: 1. Десять микролитров крови вводят в биочип. 2. Эритроциты лизировали и лейкоциты сохраняли с использованием смешанных с кровью буферов для лизиса и гашения по индивидуальному заказу. 3. Лейкоциты проходят над копланарными платиновыми микроизготовленными электродами и считаются. 4. Конкретные клеточные антитела, например, моноклональное антитело к CD4 Т-клеткам первоначально адсорбируется на камере захвата. CD4 T-клетки захватываются, когда они взаимодействуют с антителами в камере. 5. Оставшиеся лейкоциты снова подсчитываются со вторым счетчиком. Разница в количестве соответствующих клеток дает концентрацию захваченных клеток. Предоставлено: Умер Хасан, Университет Иллинойса.

Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали высокочувствительный биосенсор, основанный на технологии дифференциального иммунологического захвата, которая может обнаруживать субпопуляции лейкоцитов. Являясь частью небольшого одноразового биочипа, микрофлюидный биосенсор может быстро и точно подсчитывать CD4 +/CD8 + Т-клетки для диагностики СПИДа в полевых условиях. Это продолжение работы, ранее опубликованной группой в Science Translational Medicine.
                                                                                       

«В мире насчитывается 34 миллиона человек, инфицированных ВИЧ/СПИДом, во многих из них нет мест для тестирования», — пояснил Рашид Башир, профессор инженерного дела Абель Блисс и руководитель департамента биоинженерии в Иллинойсе.

«Важным диагностическим биомаркером для ВИЧ/СПИДа является абсолютное количество CD4 + и CD8 + Т-лимфоцитов в цельной крови. Современный диагностический инструмент — проточный цитометр — дорогой, требует большого объема крови и обученного специалиста для действовать «, сказал Башир. «Мы разработали микрофлюидный биосенсор, основанный на технологии дифференциального иммуно-захвата электрического подсчета клеток, для подсчета определенных клеток за 20 минут с использованием 10 микролитров крови». (В капле крови около 50 микролитров).

Кровь человека состоит из 45 процентов клеток с 5 миллионами эритроцитов по сравнению с 7000 лейкоцитов в одном микролитре крови. Конкретные лейкоциты, такие как CD4 Т-клетки, имеют порядок 50-1000 клеток на микролитр. Подсчет электрических ячеек может дифференцировать ячейки в зависимости от размера и свойств мембраны в зависимости от частоты сигнала запроса. Однако дифференцировка клеток с одинаковой морфологией является сложной задачей.

«Например, CD4 + T-лимфоцит нельзя дифференцировать от CD4-лимфоцитов только с помощью электрического опроса», — заявил Умер Хассан, постдокторский исследователь в группе Башира и первый автор статьи «Микрофлюидный дифференциальный иммунологический захват». Биочип для специфического подсчета лейкоцитов «, фигурирующий в Природных протоколах.

«В ответ на эту проблему мы разработали методику избирательного истощения лейкоцитов-мишеней», — добавил Хасан. «А наш биочип принимает цельную кровь в качестве исходного материала, что устраняет необходимость подготовки пробы вне чипа и эффективно сокращает время анализа».

Помимо микрожидкостной «камеры захвата», новый чип включает в себя отдельные порты для реагентов для лизиса и буферов для гашения, которые сохраняют лейкоциты для подсчета с помощью изготовленных электродов электродов. Специфические лейкоциты, такие как CD4 Т-клетки, захватываются, когда они взаимодействуют с антителами в камере захвата; второй счетчик пересчитывает оставшиеся лейкоциты. Разница в количестве клеток дает концентрацию захваченных клеток.

В клинических испытаниях дифференциальный иммуно-захватный биочип достиг более 90-процентной корреляции с проточным цитометром для обеих CD4 T-клеток для подсчета CD8 T-клеток с использованием образцов крови, инфицированных ВИЧ. Биочип также может быть адаптирован для перечисления других специфических типов клеток, таких как соматические клетки или клетки из биопсии тканей или жидкости.

Новый биосенсор может стать автоматическим портативным счетчиком клеток крови для применения в местах оказания медицинской помощи в развитых и ограниченных в ресурсах регионах по всему миру. Группа Башира работает над миниатюризацией установки, чтобы сделать технологию портативной, а также над созданием картриджа, который может быть произведен серийно.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *