Rote Blutkörperchen RBC
Beschreibung
Die RBC Untersuchungen mit dem DHM® dienen dem Messen klinisch relevanter Parameter wie dem Hämoglobingehalt und dem mittleren Zellvolumen (MCV) an intakten individuellen RBCs. Die Ergebnisse werden mit den Daten von konventionellen Techniken verglichen, an RBC’s vom selben Spender und mit früheren publizierten Zahlen.
Das gemittelte Zellvolumen (MCV), rote Blutkörperchen-Weite-Verteilung (RDW), und die mittlere Zell-Hämoglobin-Konzentrations-Messung (MCHC) wurden auch mit einem Impedanz-Volumen-Analyzer validiert.
Material und Methoden
- Zellen: 100–150 Mikroliter Blut von gesunden Spendern (Fingerpick). Blutzellen wurden sedimentiert, Leukozytenfilm entfernt. RBCs wurden gewaschen und in die Perfusionskammer gegeben
- DHM® Lösung: RBC
- Methode: Qualitätsprüfung mit dem Impedanz-Volumen-Analyzer
Resultate
Der Hämoglobingehalt, gemessen mit dem DHM®, ist in excellenter Übereinstimmung mit denjenigen Daten erhalten mit dem Impedanz-Volumen-Analyzer.
Das Sysmex KX-21 vergleicht die optische Dichte von lysierten Erythrozyten mit einer Kalibrierkurve, erlaubt eine sehr genaue Bestimmung der Zellpopulation bei hohem Durchsatz, ist aber hoch invasiv wegen der nötigen Zellyse.
Im Gegensatz dazu misst das DHM® die Hämoglobinkonzentration individueller Zellen auf eine Art, die unabhängig von Form und Zustand der Zelle ist. Die Fähigkeit des DHM® , die hämatologischen Parameter von einzelnen Erythrozyten akkurat zu messen, erlaubt eine direkte, objektive Einschätzung der Bedeutung der biologischen Variationen, die vielen RBC Störungen zugrunde liegen, – dies dank dem nicht-invasiven, labelfreien Verfahren.
Publikation
Beschreibung
Das DHM® generiert Daten zu Morphologie, Volumen und Brechungsindex (beeinflusst vom Hämoglobingehalt) an intakten, individuellen RBCs. Die Ergebnisse werden mit den Werten von RBC’s vom selben Spender, aber erhalten mit konventionellen Techniken, verglichen, ebenso mit früher publizierten Daten.
Material und Methoden
- Zellen: 100–150 Mikroliter Blut von gesunden Spendern (Fingerpick) genommen und verdünnt. Blutzellen wurden sedimentiert und Leukozytenfilm entfernt. RBCs wurden gewaschen und in die Perfusionskammer gegeben
- DHM® Lösung: RBC
- Methode: Qualitätsprüfung mit Laser-Konfokalmikroskop und Impedanz-Volumen-Analyzer
Resultate
Der mit dem DHM® erhaltene Wert zum Hämoglobingehalt ist in guter Übereinstimmung mit dem vom Laser-Konfokalmikroskop und dem Impedanz-Volumen-Analyzer erhaltenen Wert.
Die DHM® Messungen sind labelfrei und nicht-invasiv. Das DHM® misst schnell und unkompliziert Einzel-RBC’s, was das problemlose Erstellen von statistischen Analysen über viele Zellen erlaubt. Etwas, was beim Laser-Konfokalmikroskop wegen der längeren Messzeit schwieriger ist, und beim Impedanz-Volumen-Analyzer nicht geht, weil er Einzelzellen nicht misst. Die Möglichkeit des DHM®, die hämatologischen Parameter von einzelnen Erythrozyten akkurat zu messen, kann beim Auffinden von RBC Störungen dank dieser neuen Einsicht helfen.
Beschreibung
Das Flackern der RBC ist ein guter Indikator für ihren Gesundheitszustand. Das DHM® misst die räumliche Bewegung des RBC bei der Zell-Membran-Fluktuation (CMF). CMF war das Subjekt vieler Studien mit dem Ziel, ein besseres Verständnis dieser erstaunlichen biomechanischen Eigenschaft zu erhalten, liegen deren Änderung doch einige Krankheiten zugrunde. Insbesondere die Diskussion über den thermischen oder metabolischen Ursprung von CMF führte zu vielen Untersuchungen und Modellen.
Diese Anwendung zeigt die Analyse von CMF bei RBCs mit dem DHM mit Hilfe von aufgenommenen Zeitsequenzen, der Amplitude der Bewegung und der Analyse der Membran-Topologie. Letzteres mit Hilfe des orthogonalen Untergrundabzugs bei den Daten, um so den Eigenmode der CMF Bewegung rauszubekommen.
Material und Methoden
- Zellen: 100–150 Mikroliter Blut von gesunden Spendern (Fingerpick) genommen und verdünnt. Blutzellen wurden sedimentiert und Leukozytenfilm entfernt. RBCs wurden gewaschen und in die Perfusionskammer gegeben
- DHM® Lösung: RBC
- Methode & Analyse: Zeitsequenzen aufgenommen mit dem DHM®. Analyse: Membran-Fluktuations-Amplitude analysiert mit Untergrundabzug zum Sichtbarmachen der Höhenbewegung über die gesamte Membran
Zusammenfassung
Eine ungleiche Verteilung der CMF Amplituden-Bewegung über die Oberfläche des Blutkörperchens kann beobachtet werden, mit maximalen Werten über den äusseren Ring des RCB sowie an einzelnen Stellen auch verteilt über die innere Region. CMF Amplituden von 35.9±8.9 nm und 4.7±0.5 nm, gemittelt über die ganze RBC Fläche, wurden für ein freies sowie ein Ethanol fixiertes RBC gemessen.
Ausserdem finden wir, bei Fitting des beobachteten CMF Modes mit dem theoretischen Modell, dass die CMF vor allem von der Elastizität der Membrane bestimmt wird und kaum von Verwindung oder Spannung im RBC. Des Weiteren zeigen die Messungen, dass ATP (Adenosintriphosphat) als die treibende Kraft der CMF Bewegung fraglich ist. ATP, so scheint es, ist hingegen nötig, um die einmaligen biomechanischen Eigenschaften der RBC Membrane und damit grundsätzlich die CMF Bewegung aufrechtzuerhalten.
Publikationen
- Spatial analysis of erythrocyte membrane fluctuations by digital holographic microscopy, B. rappat, et. al., Blood Cells Mol Dis. 2009 May-Jun; 42(3):228-32
- Spatially-Resolved Eigenmode Decomposition of Red Blood Cells Membrane Fluctuations Questions the Role of ATP in Flickering, D.Boss, et. al., PLOS One , vol. 7, no. 8, 2012
Beschreibung
Eine Erhöhung der Sauerstoffsättigung sowie metabolische Regulationsstörung sind oft ein Problem beim Aufbewahren von Blutbeuteln. Sie führen zur graduellen Erschöpfung des antioxidativen Systems und damit oxidativem Stress, welcher eine bedeutende Rolle beim Auftreten der sog. Speicherläsion spielt.
Material und Methoden
Das Screening wurde mit einem DHM-T1000 Gerät, ausgestattet mit automatischem Verfahrtisch für High-content/High-Throughput Screening Anwendungen, ausgeführt.
Digitale Holographische Mikroskopie wird für die Quantifizierung morphologischer Änderungen eingesetzt, hervorgerufen durch drei Oxidantien (AAPH, Diamid und H2O2) sowie den schützenden Effekt von vier Antioxidantien Molekülen (ascorbic acid, uric acid, trolox and resveratrol) bei verschiedenen Konzentrationen.
Ergebnisse
Dieser Ansatz erlaubte die Identifizierung einer spezifischen Form der roten Blutkörperchen, genannt “Tirocyten” und öffnet den Weg zu weiteren Messungen an RBC Molekülen mit dem Ziel der Verbesserung der Aufbewahrung.
„Our team has been using digital holographic microscopy, developed by Lyncée Tec, for several years to easily investigate the ex vivo aging of red blood cells in the context of transfusion medicine. The high-throughput capability of DHM is an advantage to study libraries of compounds that can improve the storage of red blood cells. In combination to fluorescence microscopy, this instrument will provide complementary information on cell morphology and oxidative stress.“
Michel Prudent, PhD
Head of Research and Development Products at Transfusion Interrégionale CRS
