Фракционирование плазмы крови

плазмы крови Фракционирование — общие процессы разделения различных компонентов плазмы крови , которая, в свою очередь, является компонентом крови, полученной путем фракционирования крови . Иммуноглобулины, полученные из плазмы, открывают новый взгляд на здравоохранение при широком спектре аутоиммунных воспалительных заболеваний.

Плазма крови

Плазма крови является жидким компонентом цельной крови и составляет примерно 55% общего объема крови. Он состоит в основном из воды с небольшим количеством минералов, солей, ионов, питательных веществ и белков в растворе. В цельной крови эритроциты , лейкоциты и тромбоциты находятся во взвешенном состоянии в плазме. ^{[ нужна ссылка ]}

Белки плазмы

Плазма содержит большое разнообразие белков, включая альбумин , иммуноглобулины и белки свертывания крови, такие как фибриноген . ^{[ 1 ]} Альбумин составляет около 60% общего белка в плазме и присутствует в концентрациях от 35 до 55 мг/мл. ^{[ 2 ]} Он вносит основной вклад в осмотическое давление крови и действует как молекула-носитель для молекул с низкой растворимостью в воде, таких как жирорастворимые гормоны , ферменты , жирные кислоты , ионы металлов и фармацевтические соединения. ^{[ 3 ]} Альбумин структурно стабилен благодаря своим семнадцати дисульфидным связям и уникален тем, что имеет самую высокую растворимость в воде и самую низкую изоэлектрическую точку (pI) среди белков плазмы. Благодаря структурной целостности альбумина он остается стабильным в условиях денатурации большинства других белков . ^{[ нужна ссылка ]}

Белки плазмы для клинического использования

Многие белки плазмы имеют важное терапевтическое применение. ^{[ 1 ]} Альбумин обычно используется для восполнения и поддержания объема крови после травматического повреждения , во время хирургического вмешательства и во время плазмообмена . ^{[ 3 ]} Поскольку альбумин является наиболее распространенным белком в плазме, его применение, возможно, наиболее известно, но многие другие белки, хотя и присутствуют в низких концентрациях, могут иметь важное клиническое применение. ^{[ 1 ]} См. таблицу ниже. ^{[ 1 ]}

Примеры компонентов плазмы для клинического использования
Плазменный компонент	Причины использования
фактор VIII	гемофилия А
фактор IX	гемофилия Б
Фактор Х	врожденный дефект
фактор XIII	врожденный дефект
ПКК комплекс	антикоагулянтов передозировка фактор II и фактор X, если фактор X отсутствует . заболевание печени
иммуноглобулин	пассивная профилактика иммунодефицитные расстройства некоторые виды иммунной тромбоцитопенической пурпуры Синдром Гийена-Барре Полинейропатии
антитромбин III	врожденный дефект диссеминированное внутрисосудистое свертывание
фибриноген	врожденный дефект массивное кровотечение
Ингибитор С1	наследственный ангионевротический отек
альбумин	гипоальбуминемия Асцит Восстановление объема крови у травматологических, ожоговых и хирургических больных.
альфа-I-антитрипсин	наследственные недостатки эмфизема и печени ХОБЛ цирроз

Плазменная обработка

Когда конечной целью обработки плазмы является получение очищенного компонента плазмы для инъекций или переливания , этот компонент плазмы должен быть очень чистым. Первый практический крупномасштабный метод фракционирования плазмы крови был разработан Эдвином Дж. Коном во время Второй мировой войны . Он известен как процесс Кона (или метод Кона ). Этот процесс также известен как холодное фракционирование этанола, поскольку он включает постепенное увеличение концентрации в растворе этанола при 5 °C и 3 °C. ^{[ 3 ]} Процесс Кона использует различия в свойствах различных белков плазмы, в частности, высокую растворимость и низкий пи альбумина. По мере поэтапного увеличения концентрации этанола от 0% до 40% [pH] снижается с нейтрального (pH ~ 7) примерно до 4,8, что близко к pI альбумина. ^{[ 3 ]} На каждом этапе осаждаются из раствора и удаляются определенные белки. Конечный осадок представляет собой очищенный альбумин. Существует несколько вариантов этого процесса, включая адаптированный метод Ничмана и Кистлера, который использует меньше шагов и заменяет центрифугирование и замораживание в массе фильтрацией и диафильтрацией. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}

Некоторые новые методы очистки альбумина добавляют дополнительные этапы очистки к процессу Кона и его вариантам, в то время как другие включают хроматографию , причем некоторые методы являются чисто хроматографическими. ^{[ 3 ]} Хроматографическая обработка альбумина как альтернатива процессу Кона возникла в начале 1980-х годов, однако она не получила широкого распространения до более позднего времени из-за недостаточной доступности крупномасштабного хроматографического оборудования. ^{[ 3 ]} Методы, включающие хроматографию, обычно начинаются с криообедненной плазмы, подвергаемой замене буфера посредством диафильтрации или буферно-обменной хроматографии, чтобы подготовить плазму для следующих ионообменной хроматографии . стадий ^{[ 3 ]} После ионного обмена обычно проводятся дальнейшие стадии хроматографической очистки и замены буфера. ^{[ 3 ]}

Для получения дополнительной информации см. хроматографию при обработке крови .

Плазма для аналитических целей

Помимо клинического применения различных белков плазмы, плазма имеет множество аналитических применений. Плазма содержит множество биомаркеров , которые могут играть роль в клинической диагностике заболеваний , а разделение плазмы является необходимым шагом в расширении протеома плазмы человека . ^{[ нужна ссылка ]}

Плазма в клинической диагностике

Плазма содержит большое количество белков, многие из которых можно использовать в качестве биомаркеров, указывающих на наличие у человека определенных заболеваний. В настоящее время 2D-электрофорез является основным методом обнаружения и обнаружения биомаркеров в плазме. Это предполагает разделение белков плазмы на геле с использованием различий в их размере и pI . Биомаркеры потенциальных заболеваний могут присутствовать в плазме в очень низких концентрациях, поэтому образцы плазмы должны пройти процедуры подготовки для получения точных результатов с помощью 2D-электрофореза. Эти процедуры подготовки направлены на удаление примесей, которые могут мешать обнаружению биомаркеров, солюбилизацию белков, чтобы их можно было подвергнуть анализу 2D-электрофореза , и подготовку плазмы с минимальной потерей белков с низкой концентрацией, но оптимальным удалением белков с высоким содержанием. ^{[ нужна ссылка ]}

Будущее лабораторной диагностики движется к технологии «лаборатория на чипе» , которая приведет лабораторию к месту оказания медицинской помощи . Это предполагает интеграцию всех этапов аналитического процесса, от первоначального удаления плазмы из цельной крови до окончательного аналитического результата, на небольшом микрофлюидном устройстве . Это выгодно, поскольку сокращает время обработки, позволяет контролировать переменные с помощью автоматизации и устраняет трудоемкие этапы и этапы, связанные с потерей образцов, в текущих диагностических процессах. ^{[ нужна ссылка ]}

Расширение протеома плазмы человека

Протеом плазмы человека может содержать тысячи белков, однако их идентификация представляет трудности из-за широкого диапазона присутствующих концентраций. Некоторые белки с низким содержанием могут присутствовать в количествах пикограммов (пг/мл), тогда как белки с высоким содержанием могут присутствовать в количествах миллиграммов (мг/мл). Многие усилия по расширению протеома плазмы человека позволяют преодолеть эту трудность за счет сочетания того или иного типа высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) или обращенно-фазовой жидкостной хроматографии (RPLC) с высокоэффективной катионообменной хроматографией и последующей тандемной масс-спектрометрией для идентификации белков. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}

См. также

Фракционирование крови

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Бродневич-Проба, Т. 1991. «Фракционирование плазмы человека и влияние новых технологий на использование и качество продуктов, полученных из плазмы». Обзоры крови . Том. 5. С. 245–57.
^ Перейти обратно: ^а ^б Шен Ю., Джейкобс Дж. М. и др. 2004. «Сверхвысокоэффективный сильный катионообменный метод ЖХ/RPLC/МС/МС для определения характеристик протеома плазмы человека в широком динамическом диапазоне». Анальная хим. Том. 76. стр. 1134–44.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Матейчук П., Даш Ч. Х. и Гаскойн Э. В. 2000. «Производство раствора человеческого альбумина: постоянно развивающийся коллоид». Британский журнал анестезии . Том 85. С. 887–95.
^ Ву, С., Чоудхари, Г. и др. 2003. «Оценка дробового секвенирования для протеомного анализа плазмы человека с использованием ВЭЖХ в сочетании с масс-спектрометрией с ионной ловушкой или с преобразованием Фурье». Журнал исследований протеома . Том. 2. С. 383–93.

[Brod-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Бродневич-Проба, Т. 1991. «Фракционирование плазмы человека и влияние новых технологий на использование и качество продуктов, полученных из плазмы». Обзоры крови . Том. 5. С. 245–57.

[Shen-2] Перейти обратно: ^а ^б Шен Ю., Джейкобс Дж. М. и др. 2004. «Сверхвысокоэффективный сильный катионообменный метод ЖХ/RPLC/МС/МС для определения характеристик протеома плазмы человека в широком динамическом диапазоне». Анальная хим. Том. 76. стр. 1134–44.

[Mate-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Матейчук П., Даш Ч. Х. и Гаскойн Э. В. 2000. «Производство раствора человеческого альбумина: постоянно развивающийся коллоид». Британский журнал анестезии . Том 85. С. 887–95.

[Wu-4] Ву, С., Чоудхари, Г. и др. 2003. «Оценка дробового секвенирования для протеомного анализа плазмы человека с использованием ВЭЖХ в сочетании с масс-спектрометрией с ионной ловушкой или с преобразованием Фурье». Журнал исследований протеома . Том. 2. С. 383–93.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]