一个集成的微流体平台,用于无标签的分类和功能评估中性粒细胞在败血症
Xiao Yang1,2, Xuexue Pu3, Jun Zhao1,4
1Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China.
Analytical chemistry
|July 18, 2025
概括
一个新的微流体平台快速评估中性粒细胞的运动性,这对于诊断败血症至关重要. 这种工具准确地测量中性粒细胞功能,为早期检测和监测败血症患者的免疫功能障碍提供了潜力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 中性粒细胞运动功能障碍会影响败血症中的细菌清除.
- 目前的方法缺乏用于中性粒细胞功能分析的集成,无标签的平台.
- 败血症的早期诊断和预后需要对中性粒细胞参数进行定量评估.
研究的目的:
- 开发一个集成的,无标签的微流体平台,用于全面评估中性粒细胞移动性.
- 评估平台在分类白细胞和检测中性粒细胞功能的性能.
- 评估该平台在诊断败血症和监测免疫功能障碍方面的临床实用性.
主要方法:
- 开发微流体细胞分类芯片 (CS芯片) 用于分离白细胞.
- 将CS芯片与细胞变形和化学反应检测芯片 (CD2芯片) 集成到CSFD平台中.
- 使用CSFD平台对中性粒细胞变形时间 (TD) 和迁移时间 (TM) 的定量评估.
- 使用来自败血症患者和健康对照者的血液样本进行临床验证.
主要成果:
- 在CSFD平台上,单独的白细胞的纯度达到了>80%,活力达到了>90%.
- 该平台在TD和TM测量方面展示了出色的可重现性.
- 与健康对照组相比,败血症患者的中性粒细胞显示出明显的运动能力受损 (TD和TM增加) (p < 0.01).
- 一个新的中性粒细胞运动功能的指数 (NMF) 与临床败血症标志物 (SOFA,CRP,PCT) 有负相关.
结论:
- 开发的CSFD平台是一个快速的,无标签的工具,用于全面评估中性粒细胞运动.
- 该平台显示了早期诊断和实时监测败血症免疫功能障碍的潜力.
- 来自该平台的NMF指数可以作为治疗败血症严重程度和预后的宝贵生物标志物.
