Blodplater Lagerstyring basert på screening microparticle innhold i blodplater konsentrater er en ny kvalitet forbedring initiativ i sykehuset blodbanker. Målet er å skille aktivert fra ingen-aktivert blodplater å optimalisere bruk av blodplater. Gir ingen-aktivert blodplater hematologi-onkologi pasienter kan redusere deres høy risiko for å bli ildfaste.
Blodplater Lagerstyring basert på screening microparticle innhold i blodplater konsentrater er en ny kvalitet forbedring initiativ for sykehuset blodbanker. Celler fragment av microparticles (MP) når de er stresset. Blod og blod komponenter kan inneholde mobilnettet fragmenter fra en rekke celler, særlig fra aktivert blodplater. Når du utfører sin rolle som medfødt immunceller og store aktørene i koagulering og hemostasen, blodplater sylinder og generere microparticles. Med dynamisk lysspredning (DLS)-basert microparticle deteksjon, er det mulig å skille aktivert (høy microparticle) fra ingen-aktivert (lav microparticle) blodplater i blodoverføringer, og optimalisere bruken av knappe blod produktet. Tidligere forskning tyder på at gir ingen-aktivert blodplater for forebyggende bruk i hematologi-onkologi pasienter kan redusere risikoen for å bli ildfaste og forbedre pasientbehandlingen. Målet med denne metoden screening er å rutinemessig skille aktiveres fra ingen-aktivert blodplater. Metoden beskrevet her beskriver trinnene utføres for rutinemessig Platederivert lagerstyring i et sykehus blod bank: få et utvalg fra en trobmocyttransfusjon, laste utvalget i kapillær for DLS måling, utfører DLS test identifisere microparticles og bruke rapporterte microparticle innholdet for å identifisere aktivert blodplater.
Interessen for microparticles har handlet stort sett deres engasjement i celle til celle kommunikasjon og biologiske prosesser. 1 , 2 , 3 nyligere microparticles har også tiltrukket interesse som potensielle tidlig diagnose markører av autoimmune og hjerte sykdommer. 4 , 5 Microparticles, også kjent som ekstracellulære blemmer eller exosomes, har vært mye undersøkt av flowcytometri. Dessverre, til tross for forsøk på å standardisere konvensjonelle flyt cytometri protokoller det er ingen enighet optimal protokollen du bruker. 6 , 7 , 8 , 9 , 10
Selv om konvensjonelle flowcytometri kan beskrive spesifikke MP subpopulasjoner, rapportert11 har flere begrensninger. 11 , 12 , 13 , 14 noen av disse begrensningene er rettet med høyere makt lasere og detektorer i en såkalt “små partikler alternativet”,15,16 samt gjenkjenning på 15 ° – 25 ° forover splitte vinkel og endret skjede press . 17 , 18 likevel en rask og lett-å-bruke screening metode som kan kombineres med disse sofistikerte metoder er fortsatt behov å benytte microparticles som tidlig diagnostisering markører. Forhøyede nivåer av microparticles er i omtrent en tredjedel av normale blod givere19 og kan indikere subklinisk forhold. Følgelig kan høy microparticle nivåer i donert blod være inkompatibel med sårbare mottakere. 20
Når gir Platederivert blodoverføringer, er det en risiko for ikke-immune ildfasthet – en tilstand der en pasientens kropp avviser påfølgende blodoverføringer og tillater ikke at en betydelig del av blodplater å sirkulere. 21 , 22 ikke-immune ildfasthet kan føre til bortkastet blodoverføringer, sunnhet komplikasjoner for pasienter og utvidet sykehus opphold. 23 Platederivert blodoverføringer inneholder høye tall for microparticles kan være en medvirkende faktor for utvikling av ikke-immune ildfasthet i sårbare hematologi-onkologi pasienter. 20 det er mulig å styre Platederivert lageret i henhold til sammensetningen av blodplater transfusjoner av screening for microparticles og dermed redusere risikoen for sårbare pasientene. Men de fleste microparticle tester krever isolering av microparticles fra blodplater5,12 eller er ellers veldig arbeidskraft intensiv24,25 og derfor ikke kan gjennomføres rutinemessig i sykehus blodbanker.
Teknikken er beskrevet bruker her dynamiske lysspredning (DLS) – også kjent som Foton korrelasjon spektroskopi eller kvasi elastisk lysspredning. I flere tiår, er dynamisk lysspredning mye brukt i farmasøytisk industri som karakteriserer liposomal medikament formuleringer eller emulsjoner hvor partikkelstørrelser er i området sub-mikron. 26 , 27 men verktøy utviklet for disse programmene er ikke optimalisert til skjermen blodprodukter. En ny DLS-systemet ble utviklet for å overvinne tekniske begrensninger og gjøre dynamisk lys spredning nyttig for screening av blodplater blodoverføringer. 28
Dynamisk lysspredning mål utføres ved å belyse suspenderte partiklene med laserlys og analysere tid variasjonen av spredte lysintensiteten som en konsekvens av partikler i suspensjon. Videre, denne metoden bruker den inverse forholdet mellom partikkel hastighet og størrelse – små partikler flytte raskt og store partikler gå sakte – å gi informasjon om størrelse distribusjoner og relativ konsentrasjoner av prøven komponentene. Bruke DLS, mener microparticle kan innhold og mener radius av komponenten microparticle kvantifiseres. Innholdet i microparticles i at produktet er gitt som % MP basert på området i målt histogrammet for partikkel radier fra 50-550 nm. Mens partikler med radier under 50 nm oppdages av DLS og rapportert av DLS systemet, de ikke er inkludert i % MP. Snarere enn å isolere microparticles fra blodplater, bestemmes heterogenitet av blodplater blodoverføringer basert på relative innholdet av microparticles og blodplater i et utvalg. Faktisk kan forholdet mellom toppene blodplater og microparticle brukes til å beregne den absolutte MP konsentrasjonen når antall blodplater er kjent. 19
DLS systemet gir helsepersonell kvalitativ og kvantitativ informasjon om microparticles i prøver fra menneskelig blod eller blodprodukter. Den største fordelen med beskrevet DLS teknikken over alternative teknikker som flowcytometri, elektronmikroskop,29 hydrogenion sporing analyse30 eller tunable resistiv puls sensing31 er prøven utarbeidelse: dele Platederivert konsentrater kan måles direkte uten å isolere MP blodplater, prøve fortynning eller andre endringer. 9 , 17 i tillegg DLS er en absolutt størrelse metode og lider ikke av mangel på kalibrering perler med passende brytningsindeks. 14 , 32
En sammenheng mellom Platederivert aktivisering og MP innhold har tidligere vist av mikroskopi33,20 og kan konkluderes fra økningen i MP innhold i patologiske forhold15,34, 35 , 36 og vilkår i vitro kjent å aktivere blodplater. 19 , 37 , 38 men videre studier er nødvendig å forstå forholdet mellom DLS-målt microparticle innhold og blodplater aktivisering. Basert på vår nåværende kunnskap at aktivert blodplater inneholder høyt antall microparticles, de er best brukt for terapeutisk behandling av aktivt blødning pasienter39, mens hematologi-onkologi pasienter nytte av ingen-aktivert blodplater uten eller lave nivåer av microparticles20. Det har nylig blitt rapportert at i vitro respons av donor blodplater ikke betydelig innvirkning utvinning og overlevelse av disse blodplater i enkelt blodoverføringer stabil, hovedsakelig ikke-blødning hematologi-onkologi pasienter40 . Fra dette funnet, kan det konkluderes at Platederivert aktivisering identifisert av høye MP innhold spiller også noen betydelig rolle i den forebyggende behandlingen av pasienter. Men på grunn av det smale utvalget av pasienter, denne studien ikke opp effekten av donor faktorer for komplekse pasienter som er febril (unntatt fra studien), ikke stabil og motta mange mer enn bare en trobmocyttransfusjon. Spørsmålet hvordan kompleksiteten i disse pasienten tilfeller kan reduseres – som holder løftet om å redusere ildfasthet – forblir ubesvart.
Microparticles er tidlig markører betennelse41,42,43,44 og blodplater aktivisering45 og registreres derfor i mange vanlige givere. 19 derfor aktivert blodplater og microparticles er tilstede i blodplater donasjoner. Det er rimelig å hypothesize at pasienter med feber, dvs. en fullstendig aktivert medfødte immunsystemet, ikke kan tolerere flere utfordringen med en blodoverføring av aktivert blodplater. Men for studier å bevise denne hypotesen. Microparticle screening kan lindre gjeldende usikkerheten om innholdet av blodplater blodoverføringer og redusere kompleksiteten i pasientbehandling.
Forholdet mellom aktivert å ingen-aktivert blodplater i et sykehus blod bank avhenger hovedsakelig befolkningen donor og i mye mindre grad på transport, bestråling, patogen inaktivering og andre prosesser som kan øke Platederivert aktivering i konsentrerer. 19 data fra store sykehus blodbanker i USA viste at gjennomsnittlig sammensetningen av blodplater lageret er 49% aktivert og 51% ingen-aktivert (området for aktivert blodplater: 38-62%, personlig kommunikasjon). Hvis blodet produktet leverandører eller sykehus blodbanker vil vite hvor mange aktivert og ingen-aktivert blodplater konsentrerer de produserer eller motta, og vil behandle lagerbeholdningen basert på Platederivert aktivisering som indikert av microparticle innhold, dette protokollen kan være passende for dem.
Basert på Platederivert komposisjon en sykehus blodbank vil kunne ikke aktiveres, homogen blodplater for forebyggende bruk og aktivert, heterogene blodplater for terapeutisk bruk. Blodplater screening kan sykehus å maksimere bruken av tilgjengelig lager som forbedrer pasientbehandling og reduserer kostnadene. Denne protokollen er ment for laboratoriepersonell som er kjent med grunnleggende behandling og manipulering av blodprodukter.
Presenteres her er en screening metode for microparticles i blodplater blodoverføringer som rutinemessig kan brukes for å administrere sykehus blod bank lageret der det er ønskelig å velge produkt basert på microparticle innhold. Målet med denne protokollen er å skissere gjennomføring og vurdering av DLS for screening av donert blodplater. Beskrevet protokollen løser vanlige spørsmål om ikke-invasiv tilgang til prøvene, integrering av testing i blodbank arbeidsflyt og ytelse.
Denne protokollen beskriver en dynamisk lysspredning metode for microparticle screening optimalisert for de høye partikkel konsentrasjonene i biologiske prøver som Platederivert konsentrerer. Metoden DLS er iboende standardisert for å måle størrelsen. Relativ konsentrasjonen av microparticles kan konverteres til en absolutt konsentrasjon hvis blodplater konsentrasjonen er kjent og blodplater peak området brukes som referanse peak19. Som Platederivert konsentrasjoner oppnås vanligvis med hematologi analyserer eller flyt cytometers disse metodene kan betraktes følgesvenn teknologier DLS.
Funksjonaliteten til DLS systemet er forsikret av kjører kontrollen perler regelmessig. Destillert vann kan måles for å kontrollere at bakgrunnsstøy er minimal. Kommersielt tilgjengelige Platederivert standarder kan analyseres som MP-negativ kontroller og tillegg av 125 nm radius perler, MP-positive kontroller. Innenfor de biologiske utvalg av MP konsentrasjonene av interesse er prosedyrene praktiske og raske til å utføre som en del av blod bank rutinen.
I motsetning til flowcytometri, er denne metoden ikke basert på sammenligning spredning intensiteten av partikler, men heller hastigheten på deres Brownsk bevegelse. Dermed exosomes kan også påvises tross sin lille størrelse og rapporterer separat MP.
Utformet som en screening verktøyet, er begrensninger av denne metoden knyttet til sin manglende evne til å skille mellom ulike typer microparticles. Det er potensielle rom for forbedring hvis ytterligere isolasjon fremgangsmåte brukes; prøver kan bli testet før og etter bestemte fjerning av microparticles gjennom antistoff kombinert magnetiske perle fange. I tillegg kan det antas at alle oppdaget microparticles er cellen avledet fordi chylomicrons dannet i hyperlipidemi47,48 og små bakterier eller virus6 også rapporteres i microparticle området. Imidlertid finnes andre sikkerhetstiltak i blodtilførselen til unngå svært lipemic eller forurensede blodplater inn sykehus blod bank lageret.
Valg av antikoagulerende i utvalget påvirker omfanget av blodplater aktivisering og derfor MP innhold49. Denne faktoren må vurderes for sammenligninger av ulike produkter. Videre utveksling av plasma med MP gratis suspensjon medier som PAS påvirker MP innholdet og terskelen for å bestemme heterogenitet-hvis bare omtrent en tredjedel av den opprinnelige MP innholdet er igjen i den gjenværende plasma i konsentrat en tilsvarende angir lavere MP innholdet terskelverdi samme nivå av blodplater aktivisering som 100% plasma. Prosent MP er MP innholdet i forhold til blodplater. Tidligere ble det rapportert at gjennomsnittlig Platederivert antall PAS produktet var lavere slik at den gjennomsnittlige % MP var fortsatt 9.5%19. % MP terskelen for PAS blodplater lisensiert i USA er satt til 10%.
Hovedkilden til MP i blodplater konsentrater er donor, prosesser som forårsaker stress til blodplater vil øke MP nivået avhengig av mottakelighet av blodplater stress-hvis blodplater er allerede svært aktivert, mindre stressfaktorer som utvidet holdbarhet, patogen inaktivering, vaskemaskin, kan bestråling eller langdistanse transport føre til betydelig økning i MP innhold. Ingen av disse stressorer har blitt vist å påvirke homogen, ingen-aktivert blodplater19. I tillegg bør oppmerksomhet være betalt til potensialet for endringer i utvalg komposisjon i av kapillær hvis ikke testet umiddelbart etter forberedelse (fullført trinn 3 i denne protokollen).
Fokus for denne protokollen er på å bestemme sammensetningen av partikler tilstede i blodplater blodoverføringer og bruke microparticles som biomarkers Platederivert aktivisering. Blodplater blodoverføringer er merket som enten ingen-aktivert (oransje) eller aktivert (rosa) basert på en microparticle prosentsats på 15%. Terskelen på 15% MP for blodplater i 100% plasma identifiserte empirisk som gjennomsnitt 66th persentil fra flere steder.
Målet med Platederivert Lagerstyring basert på rutinemessige microparticle screening med Distribusjonslister er å forbedre pasienten omsorg og kjøre kostnadseffektiviteten ved å hindre ikke-immune Platederivert ildfasthet. Gjennomføringen av DLS systemet for screening av blodplater poser vil at brukeren skal kunne direkte ingen-aktivert blodplater til pasientgrupper mest utsatt for å utvikle Platederivert ildfasthet.
The authors have nothing to disclose.
Vi takker blodgivere og personell på Canadian blod tjenester nettverk Centre for brukt utvikling for samling og produksjon av blodplater enhetene som brukes i denne studien. Vi erkjenner Canada grunnlaget for innovasjon og Michael Smith Foundation for Health Research for infrastruktur finansiering midt UBC for Blood forskning. Finansiering for publikasjonen ble levert av LightIntegra Technology Inc., produsenten av 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 |