Тонкая сортировка
Частота пищевой аллергии находится на пике во всем мире. Одним из наиболее важных типов клеток в развитии этого состояния являются базофилы, которые активируют воспаление и другие реакции на аллергены, от сыпи до шока. Но базофилы чрезвычайно редки: в обычном образце крови они составляют менее 1% от всех лейкоцитов. Чтобы глубже изучить пищевую аллергию и узнать больше об этой неуловимой клетке, инженеры и клиницисты Стэнфордского университета сосредоточили свое внимание на методах выделения базофилов.
Тест на активацию базофилов, который существует уже более 10 лет, в различных лабораториях всего мира показал себя как наиболее перспективный в диагностике пищевой аллергии. По примерным оценкам, из всех пациентов с антителами, которые могут опосредовать истинные реакции на определенный аллерген, только 50% действительно проявляют клиническую реактивность на него. Используя базофилы, можно с 95% точностью идентифицировать пациентов с клинически значимыми аллергиями.
Но существующий тест на активацию базофилов не поддается широкому клиническому распространению и в настоящее время используется только в исследовательских целях. Совершенствование этого теста было приоритетной целью стэнфордских исследователей. В статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip, они описали микрожидкостную систему, которая быстро изолирует аллерген-реактивные базофилы из образцов крови.
Магнитное сито
В настоящее время тест на активацию базофилов требует громоздкой лабораторной техники. Модификация, которую предлагают исследователи, может привести к более быстрым результатам при сравнительно легком подходе, что позволит использовать его в клинических условиях. Выделение базофилов из небольшого объема крови является одним из важнейших аспектов нового подхода.
Начиная с образца цельной крови, исследователи используют сортировку по размеру для удаления эритроцитов, а затем вводят к лейкоцитам несколько специальных добавок – коктейль антител, которые нацелены на все клетки кроме базофилов, и магнитные наночастицы, которые связываются с этими антителами.
Потом, чтобы изолировать базофилы, исследователи пропускают клетки через устройство, генерирующее магнитное поле, которое притягивает и обездвиживает все, что не является базофилом. Сила магнитного поля постепенно повышается, и на выходе жидкость содержит чистые базофилы.
Совершенствование теста
Ключевым фактором при разработке устройства было время. Очень важно быстро изолировать живые клетки: клетки крови имеют тем большую целостность, чем меньше времени они проводят вне организма, а это повышает точность тестов.
Быстрая сортировка за 10 минут, которой достигли исследователи, также увеличивает доступность тестов для широкого применения. Логистика доставки образцов крови из больниц в центры обработки может снизить вероятность того, что врачи запросят анализы. Возможность проводить сортировку в клиниках и диагностических лабораториях поможет внедрить целый ряд тестов, называемых иммунными функциональными анализами, которые врачи используют для оценки конкретных методов лечения на клеточном уровне и которые требуют других типов лейкоцитов, а не только базофилов.
Авторы намерены дальше совершенствовать тест на активацию базофилов, поскольку микрожидкостная система сортировки является промежуточным процессом. Чтобы полностью обновить метод, должны быть столь же оптимизированы сбор крови и измерение активации. В будущем они надеются разработать полностью автоматизированный, миниатюрный, быстрый и стандартизированный тест, который станет доступным для клиницистов, диагностирующих или контролирующих пищевую аллергию.
Статья N.Castaño et al. Exponential magnetophoretic gradient for the direct isolation of basophils from whole blood in a microfluidic system опубликована в журнале Lab on a Chip.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Stanford University: In less than 10 minutes, Stanford researchers isolate the rarest white blood cells.