Egyedi immunsejtek ellenanyag közvetített adhéziós erejének vizsgálata számítógéppel vezérelt mikropipetta és FluidFM segítségével

Az antitestek az immunrendszer által termelt glikoproteinek. A legfőbb feladatuk a szervezetbe került idegen anyagok felismerése, azáltal, hogy egyedi molekulamintázathoz specifikusan kötődnek. Az így megjelölt kórokozókhoz az Fc receptorral rendelkező immunsejtek tudnak kapcsolódni, amely kiváltja az adott sejt effektor funkcióját. Ezen funkciók egyike a fagocitózis, amely során monociták, neutrofil granulociták bekebelezik és elpusztítják az idegen anyagot. Egyes esetekben azonban, amelyeket frusztrált fagocitózisnak neveznek, a célpont túl nagy ahhoz, hogy egyetlen fagocita teljesen elnyelje. Ezen találkozások során az immunsejtek arra törekszenek, hogy maximalizálják a célfelülettel való érintkezési területet, ami vékonyan elterülő sejteket eredményez. Ha az antitestek egy felületre vannak immobilizálva, akkor ez a fagocita és a célfelület közötti érintkezés cipzárszerű tapadást eredményez[1]. A biofizikai módszerek fejlődése lehetővé tette ezen adhéziós kölcsönhatás vizsgálatát egyedi sejteken. Nem csak arra van lehetőségünk, hogy az egyedi aktivációt nyomon kövessük, hanem a tapadás erőssége is mérhető a sejtek megőrzése mellett. Kutatómunkám során THP-1 sejtekkel dolgoztam, amelyek emberi monociták modellezésére alkalmasak. Ezek adhéziós tulajdonságait vizsgáltam immunglobulin indukált frusztrált fagocitózis során. A számítógép vezérelt mikropipetta lehetővé tette a sejtek egyedi aktivációjának a megfigyelését és az adhéziós erejük relatív ábrázolását[2]. A sejtek adhézióját különböző körülmények között vizsgáltam, hogy a méréstechnikát minél jobban pontosítsam. Emellett különböző koncentrációjú reagensek mellett is elvégeztem a kísérletet. A méréseket nanofluidikai atomerő mikroszkóp (FluidFM) készülékkel kapott eredményekkel is összehasonlítottam. A FluidFM egy olyan mikrofluidikával ellátott, robotizált Atomerő-mikroszkóp, amely alkalmas egyedi sejtek adhéziós kinetikájának közvetlen rögzítésére[3]. Eredményeik alapján e két módszer lehetővé teszi a sejtek roncsolása nélkül azok manipulálását és jellemzését komplex mintákban. Ez a roncsolásmentes kísérleti megközelítés lehetővé teszi a sejtek kiválogatását és további analízisét a különböző stimulusok hatásra bekövetkező aktivációjuk során.

[1] E. Francis, H. Xiao, L. H. Teng, és V. Heinrich, „Mechanisms of frustrated phagocytic spreading of human neutrophils on antibody-coated surfaces”, bioRxiv, o. 2022.02.18.481104, jan. 2022, doi: 10.1101/2022.02.18.481104.

[2] R. Salá Nki és mtsai., „Single cell adhesion assay using computer controlled Micropipette”, PLoS One, köt. 9, sz. 10, okt. 2014, doi: 10.1371/journal.pone.0111450.

[3] M. Sztilkovics és mtsai., „Single-cell adhesion force kinetics of cell populations from combined label-free optical biosensor and robotic fluidic force microscopy”, Sci Rep, köt. 10, sz. 1, o. 61, 2020, doi: 10.1038/s41598-019-56898-7.

szerző

• 
  Novák Szabolcs
  Egészségügyi mérnök szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Dr. Bonyár Attila
  Egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tanszék
• 
  Dr. Szittner Zoltán
  tudományos munkatárs, Energiatudományi Kutatóközpont (külső)
• 
  Dr. Horváth Róbert
  tudományos főmunkatárs, laborvezető, ELKH EK MFA Nanobioszenzorika Laboratórium (külső)

helyezés