Bloedplaatjes voorraadbeheer gebaseerd op screening microparticle inhoud in bloedplaatjes concentraten is een nieuw initiatief van de verbetering van de kwaliteit in ziekenhuisbloedbanken. Het doel is om te onderscheiden van niet-geactiveerde bloedplaatjes aan optimaal gebruik van de bloedplaatjes geactiveerd. Verstrekken van niet-geactiveerde bloedplaatjes aan hematologie-oncologie patiënten kan hun hoge risico tot vuurvaste.
Bloedplaatjes voorraadbeheer gebaseerd op screening microparticle inhoud in bloedplaatjes concentraten is een nieuw initiatief van de verbetering van de kwaliteit voor ziekenhuisbloedbanken. Cellen fragment uit microdeeltjes (MP) wanneer ze worden benadrukt. Bloed en bloedbestanddelen kunnen cellulaire fragmenten uit een aantal cellen, met name uit geactiveerde bloedplaatjes bevatten. Bij het uitvoeren van hun rollen als aangeboren immuun cellen en grote spelers in de stolling en hemostase, trombocyten vorm wijzigen en microdeeltjes genereren. Met Dynamische lichtverstrooiing (DLS)-gebaseerd microparticle detectie, is het mogelijk geactiveerd (hoog microparticle) onderscheiden van niet-geactiveerde (lage microparticle) bloedplaatjes in transfusies en optimaliseren van het gebruik van dit schaarse bloedproduct. Eerder onderzoek suggereert dat het verstrekken van niet-geactiveerde bloedplaatjes voor profylactische gebruik in hematologie-oncologie patiënten kan verminderen hun risico om vuurvaste en verbetering van patiëntenzorg. Het doel van deze screeningmethode is routinematig onderscheiden vanuit niet-geactiveerde bloedplaatjes geactiveerd. De hier beschreven methode beschrijft de stappen te worden uitgevoerd voor het beheer van de inventaris van de routine bloedplaatjes in een ziekenhuisbloedbank: te verkrijgen van een steekproef van een transfusie van bloedplaatjes, laden van het monster in het capillair voor DLS meting, uitvoeren van de DLS testen identificeren microdeeltjes en de inhoud van de gerapporteerde microparticle gebruikt voor het identificeren van geactiveerde bloedplaatjes.
De belangstelling voor microdeeltjes heeft draaide meestal rond hun betrokkenheid bij cel-cel communicatie en biologische processen. 1 , 2 , 3 meer recentelijk microdeeltjes hebben ook belangstelling als potentiële vroege diagnostische markers van auto-immuunziekten en cardiovasculaire ziekten. 4 , 5 microdeeltjes, ook bekend als extracellulaire blaasjes of exosomes, zijn grote schaal onderzocht door stroom cytometry. Helaas, ondanks pogingen om het standaardiseren van conventionele stroom cytometry protocollen bestaat geen consensus over de optimale protocol moet worden gebruikt. 6 , 7 , 8 , 9 , 10
Hoewel conventionele stroom cytometry specifieke MP subpopulaties karakteriseren kan, gemeld11 het heeft een aantal beperkingen. 11 , 12 , 13 , 14 sommige van deze beperkingen zijn behandeld met behulp van hogere vermogen lasers en detectoren in een zogenaamde “kleine deeltjes optie”,15,16 , alsmede detectie op 15 ° – 25 ° naar voren verstrooien hoek en bewerkt schede druk . 17 , 18 niettemin, snel en easy-to-use screeningsmethode waarmee dat kan worden gecombineerd met deze geavanceerde methoden is nog steeds nodig om microdeeltjes als vroege diagnose markeringen gebruiken. Verhoogde concentraties microdeeltjes in ongeveer eenderde van de normale bloed donoren19 worden opgespoord en kunnen wijzen op subklinische voorwaarden. Bijgevolg, hoge microparticle niveaus in donorbloed producten mogelijk niet compatibel met kwetsbare ontvangers. 20
Bij het verstrekken van bloedplaatjes transfusies, bestaat het risico van niet-immune refractoriness – een aandoening waarbij het lichaam van een patiënt verwerpt opeenvolgende transfusies en niet toestaan dat een aanzienlijk deel van de trombocyten te laten circuleren. 21 , 22 niet-immune refractoriness kan resulteren in verspilde transfusies, gezondheidscomplicaties voor patiënten en uitgebreide ziekenhuis blijft. 23 bloedplaatjes transfusies met hoge nummers van microdeeltjes kunnen zijn een bijdragende factor voor de ontwikkeling van niet-immune refractoriness in kwetsbare hematologie-oncologie patiënten. 20 het is mogelijk voor het beheer van de inventaris van de bloedplaatjes volgens de samenstelling van bloedplaatjes transfusies door screening voor microdeeltjes waardoor het risico voor kwetsbare patiënten. Echter de meeste microparticle tests vereisen Isolatievan microdeeltjes van bloedplaatjes5,12 of die anderszins zeer arbeid intensief24,25 en kan daarom niet worden uitgevoerd regelmatig in het ziekenhuis bloedbanken.
De techniek beschreven hier gebruikt dynamische lichtverstrooiing (DLS) – ook bekend als foton correlatie spectroscopie of quasi-elastische verstrooiing van licht. Voor decennia, is Dynamische lichtverstrooiing uitgebreid gebruikt in de farmaceutische industrie te karakteriseren Liposomale drugs formuleringen of emulsies waar deeltje maten zijn in de range van sub micron. 26 , 27 echter hulpmiddelen ontwikkeld voor deze toepassingen zijn niet geoptimaliseerd voor scherm bloedproducten. Een nieuw DLS-systeem werd ontwikkeld om technische beperkingen te overwinnen en Maak dynamische licht verstrooiing nuttig voor screening van bloedplaatjes transfusies. 28
Dynamische lichtverstrooiing metingen worden uitgevoerd door het verlichten van de zwevende deeltjes met laserlicht en analyseren van de variatie van de tijd van de verspreide lichtintensiteit, die een gevolg is van deeltjes in suspensie verplaatsen. Verder is deze methode gebruikt de inverse relatie tussen deeltjesgrootte snelheid en grootte – kleine deeltjes bewegen snel en grote deeltjes langzaam hebben – informatie te verstrekken over de grootte distributies en de relatieve concentraties van de componenten van de steekproef. Met behulp van Distributielijsten, de gemiddelde microparticle kan inhoud en gemiddelde straal van de microparticle component worden gekwantificeerd. Het gehalte aan microdeeltjes in de bloedproduct is uitgedrukt als % MP op basis van het gebied in het gemeten histogram voor deeltjes stralen van 50-550 nm. Terwijl deeltjes met stralen minder dan 50 nm zijn gedetecteerd door DLS en gemeld door het DLS-systeem, ze zijn niet opgenomen in % MP. In plaats van isoleren microdeeltjes van bloedplaatjes, wordt de heterogeniteit van bloedplaatjes transfusies bepaald op basis van de relatieve inhoud van microdeeltjes en bloedplaatjes in een monster. In feite, kan de verhouding van de bloedplaatjes en microparticle pieken worden gebruikt voor het berekenen van de absolute MP concentratie wanneer de bloedplaatjes is bekend. 19
De DLS-systeem biedt zorgverleners met kwalitatieve en kwantitatieve informatie over microdeeltjes gevonden in specimens afgeleid van menselijk bloed of bloedproducten. Het belangrijkste voordeel van de beschreven DLS techniek over alternatieve technieken zoals stroom cytometry, elektronenmicroscopie,29 nanoparticle bijhouden analyse30 of afstembare resistieve pulse sensing31 is de bereiding van de monsters: aliquots van bloedplaatjes concentraten kunnen rechtstreeks worden gemeten zonder de noodzaak om te isoleren MP van bloedplaatjes, monsterverdunning of andere wijzigingen. 9 , 17 bovendien DLS is een methode van de absolute grootte en geen last van het ontbreken van kalibratie kralen met juiste brekingsindex. 14 , 32
Een correlatie tussen de activering van de bloedplaatjes en MP inhoud is eerder aangetoond door microscopie33,20 en kan worden afgeleid uit de toename van de MP inhoud in pathologische condities15,34, 35 , 36 en de omstandigheden in vitro bekend te activeren van de bloedplaatjes. 19 , 37 , 38 echter verdere studies zijn nodig om volledig te begrijpen de relatie van DLS-gemeten microparticle inhoud en bloedplaatjes activering. Op basis van onze huidige kennis geactiveerde bloedplaatjes bevatten hoge aantallen microdeeltjes, ze zijn best gebruikt voor therapeutische behandeling van patiënten39, actief bloeden terwijl hematologie-oncologie patiënten baat bij het niet-geactiveerde hebben bloedplaatjes met geen of lage niveaus van microdeeltjes20. Er werd onlangs gemeld dat in vitro reactievermogen van trombocyten van de donor niet aanzienlijk het herstel en het voortbestaan van deze bloedplaatjes in één transfusies aan stabiele, meestal niet-bloeden hematologie-oncologie patiënten40 beïnvloeden deed . Uit deze vaststelling, kan geconcludeerd worden dat de bloedplaatjes activering geïdentificeerd door hoge MP inhoud ook geen belangrijke rol in de profylactische behandeling van patiënten speelt. Echter, als gevolg van de smalle selectie van patiënten, deze studie niet ingegaan op de invloed van donor factoren voor complexe patiënten die koorts (uitgesloten uit de studie), niet stabiel en ontvangen van veel meer dan alleen een transfusie van de bloedplaatjes. De vraag hoe de complexiteit van deze patiënt gevallen kan worden verminderd – die houdt de belofte om de refractoriness – blijft onbeantwoord.
Microdeeltjes zijn vroege markers van ontsteking41,42,43,44 en bloedplaatjes activering45 en dus in vele normale donoren zijn aangetroffen. 19 daarom, geactiveerde bloedplaatjes en microdeeltjes aanwezig zijn in de schenkingen van de bloedplaatjes. Het is redelijk te veronderstellen dat patiënten met koorts, dat wil zeggen, een volledig geactiveerde ingeboren immune systeem, de extra uitdaging van een transfusie van geactiveerde bloedplaatjes niet tolereren. Maar zijn studies nodig om te bewijzen deze hypothese. Microparticle screening kan verlichten van de huidige onzekerheid over de inhoud van bloedplaatjes transfusies en verminderen de complexiteit van de behandeling van de patiënt.
De verhouding van geactiveerde aan niet-geactiveerde bloedplaatjes in een ziekenhuisbloedbank is afhankelijk van vooral de bevolking van de donor en in veel mindere mate op transport, bestraling, inactivatie van pathogenen en andere processen die kunnen verhogen de activering van de bloedplaatjes in concentraten. 19 in gegevens van grote ziekenhuisbloedbanken in de Verenigde Staten, is gebleken dat de gemiddelde samenstelling van de inventaris van de bloedplaatjes is 49% geactiveerd en 51% niet-geactiveerde (bereik voor geactiveerde bloedplaatjes: 38-62%, persoonlijke communicatie). Als bloed product providers of ziekenhuisbloedbanken wilt weten hoeveel geactiveerd en niet-geactiveerde bloedplaatjes concentraten ze produceren of ontvangen, en willen hun voorraad beheren op basis van bloedplaatjes activering als aangegeven door microparticle inhoud, dit protocol zou voor hen aangewezen.
Op basis van de samenstelling van de bloedplaatjes een ziekenhuisbloedbank kundig voor directe niet-geactiveerde, homogene bloedplaatjes voor profylactische gebruik en geactiveerd zitten zal, heterogene bloedplaatjes voor therapeutisch gebruik. Bloedplaatjes screening kan ziekenhuizen te maximaliseren van het gebruik van de beschikbare voorraad die verbetert patiëntenzorg en vermindert kosten. Dit protocol is bedoeld voor laboratoriumpersoneel die vertrouwd met elementaire behandeling en manipulatie van bloedproducten zijn.
Hier gepresenteerd is een screeningsmethode voor microdeeltjes in bloedplaatjes transfusies die routinematig toegepast kunnen worden om het ziekenhuis bloedbank voorraad beheren waar het product op basis van microparticle inhoud selecteren wenselijk is. Het doel van dit protocol is te schetsen van de uitvoering en evaluatie van Distributielijsten voor screening van gedoneerde bloedplaatjes. De beschreven protocol adressen de veelgestelde vragen van niet-invasieve toegang tot monsters, integratie van het testen in de bloedbank werk flow, en prestatie-eigenschappen.
Dit protocol beschrijft een dynamische lichtverstrooiing methode voor microparticle screening geoptimaliseerd voor de hoge deeltje concentraties gevonden in biologische monsters zoals bloedplaatjes concentreert. De methode van DLS is inherent gestandaardiseerd voor het nauwkeurig meten van grootte. De relatieve concentratie van deeltjes kan worden omgezet in een absolute concentratie als de concentratie van de bloedplaatjes is bekend en de bloedplaatjes piekoppervlakte wordt gebruikt als de referentie piek19. Als bloedplaatjes concentraties worden meestal verkregen met hematologie analyzers of flow cytometers deze methoden kunnen worden beschouwd als metgezel technologieën naar Distributielijsten.
De functionaliteit van het systeem DLS is verzekerd door het regelmatig uitvoeren van controle kralen. Gedestilleerd water kan worden gemeten om te verifiëren dat de achtergrondgeluiden minimaal is. Verkrijgbare bloedplaatjes normen kunnen worden geanalyseerd als MP-negatieve controles en, na toevoeging van 125 nm RADIUS-kralen, als MP-positieve controles. De concentraties van het biologische assortiment van MP van belang zijn de procedures praktisch en snel uit te voeren als onderdeel van de routine van de bloedbank.
In tegenstelling tot stroom cytometry, is deze methode niet gebaseerd op het vergelijken van de intensiteiten van de verstrooiing van de deeltjes, maar eerder de snelheid van hun Brownse beweging. Dus, exosomes kan ook worden gedetecteerd ondanks hun kleine formaat en afzonderlijk worden gerapporteerd van MP.
Ontworpen als een screening tool, zijn de beperkingen van deze methode gerelateerd aan haar onvermogen om te differentiëren tussen verschillende soorten deeltjes. Er is potentiële ruimte voor verbetering, als extra isolatie stappen worden gebruikt; monsters kunnen worden getest voordat en nadat de specifieke verwijdering van microdeeltjes door antilichaam gekoppeld magnetische kraal vastleggen. Bovendien, kan niet er worden verondersteld dat alle gedetecteerd microdeeltjes zijn cel afgeleid omdat chylomicrons gevormd in hyperlipidemie47,48 en kleine bacteriën of virussen6 zal eveneens worden gerapporteerd in het microparticle bereik. Er bestaan echter andere waarborgen binnen de bloedtoevoer naar het vermijden zeer lipemic of verontreinigde bloedplaatjes in te voeren van de inventaris van de bloedbank van het ziekenhuis.
De keuze van antistollingsmiddel in de steekproef is van invloed op de omvang van de activering van de bloedplaatjes en dus de MP inhoud49. Voor de vergelijkingen van verschillende producten moet deze factor beschouwd. Verder, uitwisseling van plasma met MP gratis schorsing media zoals PAS zal afbreuk doen aan de inhoud van MP en de drempel voor het bepalen van heterogeniteit-als slechts ongeveer eenderde van de oorspronkelijke inhoud van de MP wordt overgelaten binnen de resterende plasma in het concentraat een dienovereenkomstig geeft lagere MP inhoud drempel hetzelfde niveau van de activering van de bloedplaatjes in plasma van 100%. Percentage MP is de MP-inhoud ten opzichte van de bloedplaatjes. Voorheen werd gerapporteerd dat de gemiddelde bloedplaatjes van PAS product lager was, zodat de gemiddelde % MP nog 9,5%19 was. De drempel van de % MP voor PAS bloedplaatjes vergunning in de VS is momenteel ingesteld op 10%.
Terwijl de primaire bron van MP in bloedplaatjes concentraten de donor is, processen die leiden stress aan bloedplaatjes tot zal verhogen de MP afhankelijk van de gevoeligheid van de bloedplaatjes te benadrukken-als bloedplaatjes zijn al sterk geactiveerd, minor stressoren, zoals uitgebreid houdbaarheid, inactivatie van pathogenen, wassen, kan bestraling of vervoer over lange afstanden leiden tot een aanzienlijke toename van de MP-inhoud. Geen van deze stressoren hebben aangetoond dat aanmerkelijke gevolgen hebben voor homogene, niet-geactiveerde bloedplaatjes19. Daarnaast moet aandacht worden besteed aan het potentieel voor veranderingen in de samenstelling van het monster in het capillair als niet getest onmiddellijk na de bereiding (voltooiing van stap 3 van dit protocol).
De focus van dit protocol is op de bepaling van de samenstelling van deeltjes aanwezig in bloedplaatjes transfusies en microdeeltjes gebruiken als biomarkers voor activering van de bloedplaatjes. De bloedplaatjes bloedtransfusies zijn gelabeld als een niet-geactiveerde (oranje) of geactiveerd (roze) gebaseerd op een drempel microparticle percentage van 15%. De drempel van 15% MP voor bloedplaatjes in plasma van 100% werd empirisch bepaald alshet gemiddelde 66-percentiel van meerdere sites .
Het doel van bloedplaatjes voorraadbeheer gebaseerd op routine microparticle screening met DLS is om patiënten zorg en station kosten-efficiëntie te verhogen door te voorkomen dat niet-immuun bloedplaatjes refractoriness. De uitvoering van het systeem van de Distributielijsten voor screening van bloedplaatjes zakken zal kunnen gebruikers niet-geactiveerde bloedplaatjes patiënt populaties meest directe risico voor het ontwikkelen van bloedplaatjes refractoriness.
The authors have nothing to disclose.
Wij danken de bloeddonors en het personeel op Canadese bloed diensten netwerk centrum voor ontwikkeling toegepast voor collectie en productie van de eenheden van de bloedplaatjes die worden gebruikt in deze studie. Wij erkennen de Canada-Stichting voor innovatie en de Stichting Michael Smith voor gezondheidsonderzoek voor de financiering van de infrastructuur op het UBC centrum voor bloed onderzoek. Financiering voor de publicatie werd verzorgd door LightIntegra Technology Inc., fabrikant van ThromboLUX.
ThromboLUX-M | LightIntegra Technology Inc. | LPN120 | DLS System |
ThromboSight Software | LightIntegra Technology Inc. | LPN124 | DLS analysis software |
Capillaries | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Optinova MLE) | LPN065 | Custom extruded non-activating, non-birefringent plastic tube, inspected and irradiated |
MiniPet | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor TriContinent Scientific) | LPN082 | 100 µL fixed volume pipette for sampling |
MicroFlex 1-200 µL Pipette tips | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor ESBE Scientific) | LPN080 | Pipette tips for sampling |
Critoseal | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Fisher Scientific) | LPN075 | Capillary Tube Sealant |
Dukal Alcohol Pad or equivalent | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Dukal Corp.) | LPN085 | Isopropyl pad (saturated with 70% isopropyl alcohol) |
Control beads, 50 nm radius | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor PolySciences Inc.) | LPN128 | Control beads |
Microbead NIST Traceable Particle Size Standard, 3 µm | PolySciences Inc. | 64060 | Standard microbeads: 1.5 µm radius Polystyrene beads; range 1.43-1.58 µm; 1% solids suspensions in de-ionized water |
Nanobead NIST Traceable Particle Size Standard, 250 nm | PolySciences Inc. | 64014-15 | Standard nanobeads: 125 nm radius Polystyrene beads; range 120 – 130 nm; 1% solids suspensions in de-ionized water |
Genesis BPS RapidSeal II or equivalent | Genesis BPS | 428-SE640 | Tube sealer |
Fresenius Kabi Tube Stripper or equivalent | Fresenius Kabi | 6R4452 | Manual tube stripper |
Biohazard Shield – Cell Counter or equivalent | CardinalHealth | S1389-75 | Splash Shield |
Corning LSE Vortex Mixer or equivalent | Corning Incorporated | 6775 | Vortex mixer |
FACSCanto II Flow cytometer with FACSDiva software version 6.1.3 or equivalent | BD Biosciences | 338960 | Flow cytometer |