La nuova unità microfluidic a basso costo porta la tecnologia unicellulare al lato del letto

L'analisi unicellulare tiene il potenziale enorme di studiare come le diverse celle influenzano la malattia e reagiscono al trattamento, ma la mancanza di strumentazione redditizia e facile da usare rimane provocatoria. Come descritto in uno studio pubblicato oggi nelle comunicazioni della natura, i ricercatori al centro del genoma di New York (NYGC) e la New York University (NYU) hanno intrapreso le azione per facilitare il vasto accesso all'ordinamento unicellulare sviluppando un regolatore microfluidic portatile ed a basso costo di 3D-printed. Per dimostrare l'utilità dello strumento negli ambienti clinici, i ricercatori hanno spiegato l'unità per studiare il tessuto sinoviale dai pazienti con l'artrite reumatoide (RA) all'ospedale per ambulatorio speciale (HSS).

Nello studio, i ricercatori descrivono 3D-printed l'unità su ordinazione, che, con le sue componenti elettroniche e pneumatiche, può essere ottenuta e montata facilmente per un costo complessivo di circa $600, una frazione del costo dei sistemi commerciali comparabili. L'unità occupa una piccola orma pure, non molto più grande di una casella del tessuto. “La maggior parte dei strumenti microfluidic commerciali sono molto costosi; di conseguenza, non ogni laboratorio ha accesso alla tecnologia emozionante per l'analisi unicellulare,„ ha detto il PhD di William Stephenson, ingegnere senior di ricerca nel laboratorio dell'innovazione della tecnologia del NYGC, che piombo lo sviluppo dello strumento ed è un autore principale sullo studio. “Abbiamo progettato lo strumento per eseguire il microfluidics della gocciolina ed in particolare Goccia-seguente, una tecnologia in maniera massiccia parallela per l'RNA-ordinamento unicellulare.„

In collaborazione con i ricercatori ed i clinici al HSS, un leader mondiale nella ricerca nella reumatologia ed il trattamento di malattia, il gruppo hanno utilizzato lo strumento per profilare il tessuto sinoviale unito dai pazienti del RA. Il RA è una malattia autoimmune che le influenze 1% della popolazione ed è associata con il gonfiamento doloroso nelle giunzioni. La causa precisa di RA è indeterminata e confuso dalla diversità delle celle ha trovato nelle giunzioni gonfiate dei pazienti.

La trasferibilità dei campioni pazienti permessi regolatore da elaborare sul posto e subito dopo di chirurgia, della manipolazione di minimizzazione e del trasporto per ottimizzare qualità del campione. I ricercatori hanno raccolto i campioni da cinque pazienti del RA che ammontano a 20.387 celle ed hanno esaminato i diversi reticoli di espressione genica per ogni cella. “Questo gruppo di dati ci ha dato l'opportunità di identificare le diverse sottopopolazioni delle celle che potrebbero determinare la progressione di RA, anche se precedentemente non sono state caratterizzate,„ hanno detto il PhD di Rahul Satija, un docente di memoria a NYGC, l'assistente universitario di biologia a NYU e l'autore senior sullo studio.

Analizzando il gruppo di dati completo e cercando i cluster di simili celle, i ricercatori hanno identificato 13 gruppi, rappresentanti entrambi che si infiltrano nelle popolazioni stromal immuni e infiammate. Di interesse particolare erano i gruppi distinti di fibroblasti con i reticoli in maniera sconvolgente differenti di espressione genica. “Approssimativamente un'ora dopo l'asportazione chirurgica, le diverse celle dai tessuti pazienti sono state contrassegnate per l'ordinamento unicellulare. Da questo lavoro, abbiamo classificato il fibroblasto che non riconosciuto i sottotipi che può risultare essere obiettivi importanti della droga per i nostri pazienti del RA,„ hanno detto Laura Donlin, co-direttore del laboratorio della medicina di precisione del HSS e assistente universitario alla medicina di Weill Cornell e un autore principale sullo studio. I ricercatori potevano convalidare la presenza di questi gruppi multipli facendo uso di citometria a flusso e scoperto che hanno esibito i reticoli distinti della localizzazione con il tessuto unito pure.

Il gruppo di dati è un punto verso la creazione “dell'atlante delle cellule„ completo per il tessuto sinoviale dai pazienti del RA. Muovendosi in avanti, i ricercatori stanno compilando i dati dai pazienti supplementari del RA e mirano ad ottenere i campioni pazienti da altri termini artritici quali l'artrite psoriatica e l'osteoartrite. Inoltre, pianificazione utilizzare Citare-seguente, una tecnica anche sviluppata nel laboratorio dell'innovazione della tecnologia al NYGC, a più precisamente classificano i tipi delle cellule per la misurazione della presenza di proteine di superficie oltre al transcriptome. Egualmente prevedono che la tecnologia sia utile per profilare i campioni che sono difficili da studiare in un laboratorio standard, quali i campioni altamente contagiosi negli impianti di biocontainment o i campioni che sono raccolti nelle impostazioni di indagine in loco. Per facilitare il suo uso molto diffuso lo scientifico ed in comunità medica, lo strumento è stato completamente “aperto originario.„ Le istruzioni ed i manuali dell'installazione per lo strumento possono essere trovati online alla repository popolare Metafluidics di microfluidics. “Speriamo che questo strumento abbassi le transenne connesse con l'esecuzione del transcriptome unicellulare che profila gli esperimenti nella ricerca di base e nelle impostazioni cliniche,„ il Dott. Stephenson abbiamo detto.

Sorgente: http://www.nygenome.org/news/new-device-enables-low-cost-single-cell-analysis-leads-identification-fibroblast-subtypes-rheumatoid-arthritis-patients/