El nuevo dispositivo microfluidic barato trae tecnología unicelular a la cabecera

El análisis unicelular lleva a cabo potencial enorme de estudiar cómo las células individuales influencian enfermedad y responden al tratamiento, pero la falta de instrumentación de poco costo y convivial sigue siendo desafiadora. Según lo descrito en un estudio publicado hoy en comunicaciones de la naturaleza, los investigadores en el centro del genoma de Nueva York (NYGC) y la universidad de Nueva York (NYU) han tomado medidas para facilitar el acceso amplio a la secuencia unicelular desarrollando un controlador aéreo microfluidic de 3D-printed, portátil y barato. Para demostrar la utilidad del instrumento en ambientes clínicos, los investigadores desplegaron el dispositivo para estudiar el tejido sinovial de pacientes con artritis reumatoide (RA) en el hospital para la cirugía especial (HSS).

En el estudio, los investigadores describen 3D-printed el dispositivo de encargo, que, junto con sus componentes electrónicos y neumáticos, se puede obtener y montar fácilmente para un costo total de cerca de $600, una parte del costo de sistemas comerciales comparables. El dispositivo ocupa una pequeña huella también, no mucho más grande que una caja del tejido. “La mayoría de los instrumentos microfluidic comerciales son muy costosos; como consecuencia, no cada laboratorio tiene acceso a la tecnología emocionante para el análisis unicelular,” dijo el doctorado de Guillermo Stephenson, ingeniero mayor de la investigación en el laboratorio de la innovación de la tecnología del NYGC, que llevó el revelado del instrumento y es autor importante en el estudio. “Diseñamos el instrumento para realizar microfluidics de la gotita y particularmente Caída-seq, una tecnología masivo paralela para la ARN-secuencia unicelular.”

En colaboración con investigadores y clínicos en el HSS, un líder mundial en la investigación de la reumatología y el tratamiento de la enfermedad, el grupo utilizaron el instrumento para perfilar el tejido sinovial común de pacientes del RA. El RA es una enfermedad autoinmune que las influencias el 1% de la población y se asocian a la hinchazón dolorosa en las juntas. La causa exacta del RA es indeterminada y embrollado por la diversidad de células encontró en las juntas hinchadas de pacientes.

La portabilidad de las muestras pacientes permiso controlador aéreo que se tramitarán en sitio e inmediatamente después de la cirugía, del manejo que disminuye y del transporte para optimizar calidad de la muestra. Los investigadores cerco muestras a partir de cinco pacientes del RA que sumaban 20.387 células y observaban las configuraciones individuales de la expresión génica para cada célula. “Este grupo de datos nos dio la oportunidad de determinar subpoblaciones individuales de células que podrían impulsar la progresión del RA, incluso si no se han caracterizado previamente,” dijeron el doctorado de Rahul Satija, un miembro del profesorado de la base en NYGC, el profesor adjunto de la biología en NYU, y al autor mayor en el estudio.

Analizando el grupo de datos completo y explorando para los atados de células similares, los investigadores determinaron a 13 grupos, representando ambos que infiltraban las poblaciones stromal inmunes e inflamadas. Del interés determinado eran los grupos distintos de fibroblastos con configuraciones llamativo diversas de la expresión génica. “Áspero una hora después de la supresión quirúrgica, las células individuales de tejidos pacientes etiqueta para la secuencia unicelular. De este trabajo, hemos clasificado el fibroblasto desconocido que los subtipos que puede demostrar ser objetivos importantes de la droga para nuestros pacientes del RA,” dijeron a Laura Donlin, codirector del laboratorio del remedio de la precisión del HSS y profesor adjunto en el remedio de Weill Cornell, y un autor importante en el estudio. Los investigadores podían validar la presencia de estos grupos múltiples usando cytometry de flujo, y descubierto que exhibieron configuraciones distintas de la localización con el tejido común también.

El grupo de datos es un paso hacia crear un “atlas completo de la célula” para el tejido sinovial de pacientes del RA. Moviéndose adelante, los investigadores están compilando datos de pacientes adicionales del RA, y apuntan obtener muestras pacientes de otras condiciones artríticas tales como artritis psoriática y osteoartritis. Además, proyectan utilizar Citar-seq, una técnica también desarrollada en el laboratorio de la innovación de la tecnología en el NYGC, a clasifican más exacto tipos de la célula midiendo la presencia de proteínas superficiales además del transcriptome. También preven que la tecnología será útil para perfilar las muestras que son difíciles de estudiar en un laboratorio estándar, tal como muestras altamente infecciosas en instalaciones del biocontainment o muestras cerco en fijaciones de la investigación de campo. Para facilitar su uso disperso en la comunidad científica y médica, el instrumento ha sido completo “abierto-originario.” Las instrucciones y los manuales del montaje para el instrumento se pueden encontrar en línea en el depósito popular Metafluidics del microfluidics. “Esperamos que este instrumento baje los obstáculos asociados a realizar el transcriptome unicelular que perfila experimentos en la investigación básica y fijaciones clínicas,” al Dr. Stephenson dijimos.

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