Characterization of red blood cell microcirculatory parameters using a bioimpedance microfluidic device

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: Characterization of red blood cell microcirculatory parameters using a bioimpedance microfluidic device
المؤلفون: Emile Martincic, Valentine Brousse, Olivier Français, Jean Roman, Tieying Xu, Bruno Le Pioufle, Jean-Pierre Lefevre, Maria A. Lizarralde-Iragorri, Rasta Ghasemi, Wassim El Nemer
المساهمون: Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université des Antilles (UA)-Université de Paris (UP), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Université Paris-Saclay, Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université des Antilles (UA)-Université Paris Cité (UPCité), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, Le Pioufle, Bruno
المصدر: Scientific Reports
Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2020, ⟨10.1038/s41598-020-66693-4⟩
Scientific Reports, Vol 10, Iss 1, Pp 1-10 (2020)
Scientific Reports, 2020, ⟨10.1038/s41598-020-66693-4⟩
بيانات النشر: HAL CCSD, 2020.
سنة النشر: 2020
مصطلحات موضوعية: 0301 basic medicine, Erythrocytes, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Microfluidics, Cell, lcsh:Medicine, Transit time, Anemia, Sickle Cell, Article, Microcirculation, Hereditary spherocytosis, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Lab-On-A-Chip Devices, Electric Impedance, medicine, Humans, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, lcsh:Science, Multidisciplinary, Red Cell, Chemistry, lcsh:R, medicine.disease, Red blood cell, Microelectrode, Biosensors, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, lcsh:Q, Biomedical engineering, 030215 immunology
الوصف: This paper describes the use of a microfluidic device comprising channels with dimensions mimicking those of the smallest capillaries found in the human microcirculation. The device structure, associated with a pair of microelectrodes, provides a tool to electrically measure the transit time of red blood cells through fine capillaries and thus generate an electrical signature for red blood cells in the context of human erythroid genetic disorders, such as sickle cell disease or hereditary spherocytosis, in which red cell elasticity is altered. Red blood cells from healthy individuals, heated or not, and red blood cells from patients with sickle cell disease or hereditary spherocytosis where characterized at a single cell level using our device. Transit time and blockade amplitude recordings were correlated with microscopic observations, and analyzed. The link between the electrical signature and the mechanical properties of the red blood cells is discussed in the paper, with greater transit time and modified blockade amplitude for heated and pathological red blood cells as compared to those from healthy individuals. Our single cell-based methodology offers a new and complementary approach to characterize red cell mechanical properties in human disorders under flow conditions mimicking the microcirculation.
وصف الملف: application/pdf
اللغة: English
تدمد: 2045-2322
DOI: 10.1038/s41598-020-66693-4⟩
URL الوصول: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::14f350a8d88a6841e9ead9490e6df302
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02872830/document
Rights: OPEN
رقم الانضمام: edsair.doi.dedup.....14f350a8d88a6841e9ead9490e6df302
قاعدة البيانات: OpenAIRE
الوصف
تدمد:20452322
DOI:10.1038/s41598-020-66693-4⟩