Характеризация клеток крови по статическим и динамическим индексам с целью
advertisement
Характеризация клеток крови по статическим и динамическим индексам с целью создания высокоинформативных методов в гематологической диагностике Общая формулировка проблемы. При всем многообразии современных методов лечения заболеваний человека важнейшую роль в выборе метода играет диагностика. К настоящему времени проведение анализа в гематологии выполняется на приборах, исключающих ручную подготовку пробы. Физической основой этих приборов является проточная цитометрия, которая обладает наиболее мощным потенциалом в анализе дисперсных сред. Технология проточной цитометрии в ее современном инструментальном исполнении появилась в лабораториях 40 лет назад и к настоящему времени выбрала технический потенциал своего развития. Особенно это проявляется при проведении гематологического анализа, когда требуется получить детальную информацию о состоянии клеток крови пациента, имеющего клинические отклонения. В этих случаях персонал диагностических лабораторий вынужден использовать оптический микроскоп для исследования пробы, что приводит к возрастанию субъективного фактора в анализе и, в конечном счете, уменьшает достоверность анализа в виду малой статистики. Формулировка конкретной задачи. Создание методического обеспечения для характеризации клеток крови по статическим и динамическим индексам для проведения высокоинформативного гематологического анализа. Авторы исследования, лаборатория. В.П.Мальцев, А.В.Чернышев, В.М.Некрасов, К.В.Гилев. Лаборатория ЦиБ (зав. лаб. В.П.Мальцев). М.А.Юркин, Используемый подход. Биофизические свойства основных клеток крови изучаются с использованием сканирующей проточной цитометрии, с помощью которой сигналы светорассеяния и флуоресценции регистрируются с одиночных клеток, движущихся в потоке. Измеренные сигналы используются для идентификации клеток и для определения важнейших морфологических характеристик с использованием решения обратной задачи светорассеяния. В результате клетки крови характеризуются набором статических индексов, например, размер клеток, площадь мембраны, размер ядра клеток, плотность ядра, форма клеток и т.д. При проведении кинетических измерений внутри- и межклеточных процессов с измерением временной эволюции функций распределений клеточной популяции по статическим индексам определяются динамические характеристики исследуемых процессов. В результате клеточная популяция характеризуется набором динамических индексов, например, проницаемость мембраны, эффективность агрегации клеток, скорость реакции антиген-антитело на мембранах, жесткость мембраны и т.д. Полученные результаты. В таблице представлено сравнение возможностей самого информативного гематологического анализа, выполняемого на современном анализаторе, и гематологического анализа, выполняемого на созданной в лаборатории инструментальной платформе универсального анализатора для биологии и медицины «BioUniScan». Подробно изложено в статьях: D.I. Strokotov, M.A. Yurkin, K.V. Gilev, D.R. van Bockstaele, A.G. Hoekstra, N.B. Rubtsov, V.P. Maltsev // Is there a difference between T- and B-lymphocyte morphology? // Journal of Biomedical Optics 14 (6), 1, November/December 2009. A.V. Chernyshev, P.A. Tarasov, K.A. Semianov, V.M. Nekrasov, A.G. Hoekstra, V.P. Maltsev // Erythrocyte lysis in isotonic solution of ammonium chloride: Theoretical modeling and experimental verification // Journal of Theoretical Biology 251 (2008) 93–107. Таблица Клетки крови Современный гематологический анализ Эритроциты Концентрация Объем Гемоглобин Тромбоциты Концентрация Объем Плотность Лимфоциты Моноциты Концентрация Гранулоциты Концентрация Гематологический анализ от лаборатории Цитометрии и Биокинетики Концентрация Объем Гемоглобин Площадь мембраны Индекс формы клетки Проницаемость мембраны Жесткость мембраны Критическое натяжение мембраны Концентрация Объем Плотность Индекс формы клетки Эффективность агрегации Концентрация Размер клетки Размер ядра Плотность цитоплазмы Плотность ядра Абсолютное распределение мембранных рецепторов по популяции Эффективность образования комплексов лиганд-рецептор Концентрация Размер клетки Абсолютное распределение мембранных рецепторов по популяции Эффективность образования комплексов лиганд-рецептор
