2021年5月17日
本文介绍了一种基于磁悬浮的方法,通过量化具有固定密度的捕获微珠悬浮高度的变化,特异性检测可溶性或膜结合抗原的存在。
该技术仅基于细胞密度,在短时间内即可实现不同类型细胞以及处于不同生理过程细胞的分离,且几乎无需对细胞进行操作。该方法的主要优点在于侵入性极小、所需样本量少、结果快速、不依赖传统的检测指标,且无需专业操作人员。该技术可用于多种疾病的检测,例如贫血和脓毒症。
首先,使用一键式采血装置刺破Rh阳性血型供体的手指,并将10微升血液收集至1毫升DPBS中。在1毫升Rh阳性细胞悬液中加入1微升荧光染料,以荧光标记细胞质膜,37摄氏度孵育15分钟。以5,600 ×g离心15秒使细胞沉淀,并用1毫升DPBS洗涤沉淀物三次。
将沉淀重悬于1毫升含钙和镁的HBSS中。使用一键式采血装置刺破Rh阴性血供体的手指,并收集2微升血液。为制备仅含微珠的实验管,加入174微升含钙和镁的HBSS、1微升IgG对照微珠、1微升密度为1.2克/毫升的重微珠,以及24微升500毫摩尔的钆溶液。
为制备含有IgG的实验对照管,加入172微升含钙和镁的HBSS、1微升IgG对照磁珠、1微升重磁珠、1微升RhD阴性血液、1微升染色的RhD阳性血液悬液,以及24微升500毫摩尔的钆。为制备样品实验管,加入172微升含钙和镁的HBSS、1微升抗RhD包被磁珠、1微升重磁珠、1微升RhD阴性血液、1微升染色的RhD阳性血液悬液,以及24微升500毫摩尔的钆。设置磁力漂浮装置。
将50微升样品加入毛细管中,直至毛细管充满。使用毛细管密封剂密封毛细管两端,确保无气泡产生。将毛细管置于上下磁铁之间的毛细管架中,调节载物台和焦距以获得最佳观察效果。
等待约5至20分钟,使细胞和微珠在磁力平衡位置沉降。根据本方案,使用磁悬浮装置依据悬浮高度分离血细胞。采用低密度和高密度微珠以提供密度悬浮高度及尺寸参照。
在21毫摩尔的钆离子浓度下,多形核细胞悬浮在红细胞上方。在60毫摩尔的钆离子浓度下,老化的红细胞发生悬浮。在40毫摩尔的钆离子浓度下,红细胞、多形核细胞和淋巴细胞根据其固有密度实现了分离。
使用IgG和抗RhD抗体包被的微珠在红细胞上检测到恒河猴因子(rhesus factor)抗原。在IgG对照样本中未形成微珠-红细胞复合物,但可检测到被恒河猴因子阳性微珠捕获的荧光标记红细胞。抗RhB与恒河猴因子阳性细胞结合后,在中心区域形成了微珠-细胞复合物,其间分布着密度不均的未结合微珠和阴性红细胞。
此外,通过观察发射的荧光确认了复合物的形成。高密度和低密度微珠分别包被针对CR1和CD47的抗体后形成的B微珠复合物,表明存在红细胞来源的细胞外囊泡。在毛细管上封帽时避免引入气泡是最具挑战性的步骤,需要反复练习。
该方法可能为血液学提供见解,尤其聚焦于红细胞疾病。
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本研究介绍了一种基于磁悬浮的技术,用于特异性检测血液样本中的抗原,重点在于抗原的密度特性。该方法在分离不同类型细胞及鉴定红细胞中的Rh因子方面表现出高效性,且具有微创性和快速周转时间的优势。
磁悬浮技术能够基于细胞的固有密度实现快速、无标记的细胞分离,适用于在靶点验证和表型筛选仅需最少操作干预的早期发现工作流程。该方法通过磁珠-磁珠复合物的形成,提供抗原存在的定量读数,为专注于血液学的发现项目中的检测开发提供了一种可扩展的方案。其与常规成像技术的兼容性降低了对专用仪器的依赖,从而提高了跨职能研发团队的可及性。
该方法适用于早期发现阶段,可支持靶点验证中的假设检验,并为后续筛选工作提供即用型检测系统。