変形能と赤血球による血液中赤血球の不均一性を測定

赤血球は、赤血球変形能せん断応力 (パスカル (Pa) 単位) や中断中の浸透圧の変化への応答の便利な測定を提供します。赤血球変形能の関連パラメーターは、最大伸長インデックス (EI 最大)、(SS ½) 増加のせん断応力とせん断応力 ½ への応答の赤いセルの最大変形能の測定、半分の最大を達成するために必要な剪断応力変形。¹浸透圧勾配赤血球有益ないくつかのパラメーターがあります。最低伸びインデックス (EI 分)、表面・体積比の測定 (O 分) を発生する浸透圧などのこれら浸透圧脆弱性の尺度であります。EI Max と (O (EI マックス)) が発生した浸透圧膜の柔軟性とセル面積に関する情報を提供します。浸透圧勾配の高張の腕の半分の最大伸長は、EI ハイパーで表されます。ハイパー EI と浸透圧で発生した O ハイパー、ヘモグロビン濃度によって決定される赤血球の細胞内の粘度についての情報を提供します。^2,3異種血液測定変形能は sickled 赤血球など、硬質のセルは正しくなどの剪断応力の増加への応答変形細胞の流れの方向と一致しないという事実によって複雑になります。特徴的な楕円形回折画像を生成ではなく剛細胞は、ダイヤモンド形回折パターン変形細胞によって生成される楕円に重ねたとき、球状パターンを生成します。^4,5,6密度遠心分離の後で細胞の隔離された分画に赤血球を実行することによって不可逆的 sickled のセルに対応する球状のパターンが示されています。^{6 には}伸び指数計算には、楕円のロングとショートの両方の軸の対策が含まれますダイヤモンドの形は、したがって短い軸の幅を増やすことで伸長量の明白な減少を生成します。⁷以前使用されている回折パターン歪みの度合いは鎌状ヘモグロビン (HbS) の割合と鎌状赤血球貧血患者から血液中の sickled 細胞の割合と相関していること。⁵回折パターン歪みの度合いは、複雑な数学的な分析によって取得できます。⁸それもすることによって、ektacytometer のカメラの絞りの開口部や回折パターンの高さを変更する継ぎ手ソフトウェアの灰色レベルを調整します。⁵灰色のレベルを調整する方法についての詳細はよく定義されていませんし、市販の ektacytometer の最新世代のカメラの絞り値は容易にアクセスできません。これらの問題を回避するために簡単にアクセスできるカメラのゲインを使用して回折パターンの高さを調整できます。⁹細胞異質性を推定するこのメソッドを使用して、回折パターン歪みの度合いは鎌状細胞貧血症の患者の血中の胎児のヘモグロビンの割合と関連付けることができます。¹⁰は浸透圧勾配赤血球パラメーターがいくつか、胎児の割合と相関同様に鎌鎌状細胞貧血症の患者の血液中のヘモグロビンや。回折パターン歪みの相関関係は、剛性、非変形細胞の割合にヘモグロビン組成の貢献度を反映しています。追加の関心は、全体の浸透圧勾配赤血球プロファイルは鎌状細胞の危機の間に循環の密な細胞の割合に対応する相性変化を受けます。¹¹

赤血球は、同様に他のいくつかの疾患の研究に役立ちます。浸透圧勾配赤血球は継承された赤細胞の膜障害、遺伝性球状赤血球症、遺伝性 elliptocytosis 遺伝性 pyropoikilocytosis などの診断です。^3,12,13,14鉄欠乏性減少変形が発生します。¹⁵血の「ストレージ病変」の特性は赤血球と病変の両方の性質を調べて今後研究を採用している、バンク血液の貯蔵の間にその形成を防ぐために介入から利益を得る可能性が高い、ここで紹介する手法。¹⁶減少赤血球変形能と糖尿病の血管疾患とも相関しています。¹⁷最近の研究高血糖をリンク、赤血球アスコルビン酸濃度と浸透圧脆弱性示唆これらの要因は血管疾患の開発に重要かもしれない。¹⁸赤血球の研究が現在進行中であるこの仮説を調査する (プロセスとレヴァイン、未発表のデータ)。血段階マラリア感染は、赤血球変形能調査の別の興味深い通りです。熱帯熱マラリア原虫の細胞の変形性感染シゾントにリング段階から寄生虫の細胞成熟の 48 時間の間に劇的に赤の血液細胞が減少します。証拠は、この減らされた変形は寄生虫の成熟の時に逆にことを示します。逆転は循環に感染した赤血球のリリースと一致します。減らされた変形は、赤血球の貯留を促進するマラリア原虫蛋白質によって仲介されると考えられます。¹⁹これらの研究は、赤血球変形能の測定および浸透圧勾配パラメーターが関連する臨床的に重要な条件の一部を表しています。研究のいくつかの追加エリアが存在します。

赤血球の変形能を測定するための代替技術には、光子の物理的なプロパティを使用して、1 つまたは複数の方向の単一の赤い細胞を伸ばす光ピンセット (レーザー トラップとも呼ばれます) が含まれます。²⁰この手法が単一の赤血球の変形能を測定の利点が力調整のいくつかの不確実性は、研究²¹間でかなり変動を生産しているし、データ分析労力を必要としない限り、自動化されています。²²マイクロ ピペット吸引負圧を使用して、マイクロ ピペットに赤血球を吸引するは赤血球の変形能を測定するためにも使用されています。^7,23赤セルのさまざまな特性を定義する各メジャーの赤い細胞を吸引に必要な圧力など、複数の計測が可能です。²³原子間力顕微鏡は、赤血球の表面に沿ってカンチレバーのたわみ量の指標としてレーザー ビーム偏向を定量化することで膜剛性を測定する高解像度技術。²⁴これらの技術は個々 の赤血球に関する情報を提供、赤血球の個体数の変化を測定し、一般的には、かなりの技術的な専門知識を必要と簡単に適用されません。

同時に両方の個人やセルの人口をサンプルへの欲求は、オートメーションとマイクロ流体システムとアレイ ・ ベースの方法の開発の進歩につながっています。赤血球のような rheoscopy は、せん断応力の関数として変形を測定しますが、顕微鏡を通して直接画像を取得します。²⁵高いスループット分析のため自動細胞イメージングは、平行円板型レオスコープを用いた変形分布を生成に採用されています。²⁶携帯電話の不均一性は、健康な対照被験者からのデータが利用できる場合、このメソッドによって定量化します。²⁷マイクロ流体技術では、単一セルの高スループット解析ろ過、²⁸セル トランジット アナライザー、²⁹ 、細孔における赤血球流れに必要な時間を計測してむしろ赤血球通過に必要な圧力を測定する選択肢の適応を使用して複数の設計時間³⁰よりも開発されています。個々 のセルの高スループット分析のための別のプラットフォームは、セルの下流の蛍光ベースの評価ができるという付加的な利点を持っている単一のセル マイクロチャンバ アレイ チップです。^{31 には}赤血球の比較優位には: 各技術の役立つ可能性が、特定のアプリケーションに対して優位である可能性が、感度、操作性、精度が含まれています。³²市販 ektacytometers の最新の世代はまた、実行できるアッセイの数のかなりの多様性を所有しています。