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基于微流控技术从孕妇外周血中分离胎儿有核红细胞用于无创性产前前诊断的研究

黄玉清1, 刘宗彬2, 梁卉3, 陈艳1

1.中科院深圳先进技术研究院
2.瑞格生物科技有限公司
3.深圳市宝安妇幼保健院

目的: 胎儿有核红细胞(fetal nucleated red blood cells, fNRBCs)是母体外周血中常见的胎儿细胞之一,由于其具有特异性标志物、包含胎儿全部遗传物质等特点,目前被认为是无创产前诊断(NIPD)的最佳原材料。然而,由于fNRBCs在孕妇外周血中浓度很低,其有效分离富集面临4巨大的挑战。目前已经报道的分离方法包括密度梯度离心,荧光激活细胞分选法,免疫磁珠法等,这些方法均存在耗时长、效率低等问题,无法满足临床要求。本文基于确定侧向位移(DLD)原理设计了一种新型的微流控芯片,该芯片设计基于胎儿有核红细胞尺寸分布,可100%去除血液中红细胞及部分尺寸较小的白细胞,实现胎儿有核红细胞高效、无损富集,经免疫磁性芯片进一步纯化,可得到纯度较高的胎儿有红细胞细胞样本。经免疫荧光染色鉴定后可用于胎儿染色体非整倍体异常和遗传性疾病等的无创产前诊断。
方法: 选取孕妇外周血样本5ml,样本不需要任何前处理,利用微流控芯片对其进行分离纯化后,采用白细胞表面抗体CD45-PE,红细胞表面抗体CD71-FITC,细胞核染色剂DAPI对其进行免疫荧光染色鉴定及利用Y染色体探针进行荧光原位杂交。
结果: 结果表明,从10例样本中均检测到胎儿有核红细胞,Y染色体探针荧光原位杂交试验成功检测到男胎样本,该结果经后期随访中得到证实。
结论: 本文采用确定性侧向位移微流控芯片和免疫磁性芯片对孕妇外周血中的胎儿有核红细胞进行分离和富集,可提高胎儿有核红细胞的检出率,为进一步产前诊断奠定基础