cs.3b-international.com
Nové zarízení merí tuhost a lepivost cervených krvinek
Výzkumníci vytvorili vsestranné zarízení, které merí dve dulezité vlastnosti cervených krvinek, které jsou dulezité pro srpkovité bunky a dalsí nemoci: deformace a adheze.
Posouzením rozsahu tuhosti a prilnavosti pacientu k cerveným krvinkám by mikrofluidní zarízení mohlo nabídnout cestu k monitorování progrese srpkovitých onemocnení.
Image Credit: Grace Gongaware, Clevelandský institut umení
Tým z univerzity Case Western Reserve (CWRU) v Clevelandu v OH popisuje inovativní zarízení - mikrofluidní platformu s pocítacovým algoritmem, který delá matematiku - v príspevku publikovaném v casopise Technika.
Srdecní onemocnení je skupina zdedených poruch cervených krvinek. Lidé s tímto onemocnením mají abnormální hemoglobin - protein, který nese kyslík - v cervených krvinkách. Abnormální hemoglobin se nazývá srdecní hemoglobin.
Cervené krvinky obsahující normální hemoglobin jsou pruzné a tvarované jako kobliha s tenkým plochým místem uprostred místo díry. To jim umoznuje vytlacit kulaté ohyby v krevních cévách a mensích, aby prinesly vitalitu kyslíku do tkání a orgánu.
Avsak srpkovitý hemoglobin má tendenci vytváret tuhé tycinky uvnitr cervené krve - menící se na polokoule nebo kosák, který dává chorobu své jméno.
Cervené krvinky, které obsahují srpkovitý hemoglobin, jsou méne flexibilní nez bezné cervené krvinky a mají tendenci být lepivejsí. Tyto dva rysy zvysují riziko, ze zpusobí zablokování cév a zabrání dodávání kyslíku do okolních tkání a orgánu.
Kdyz dojde k takovému zablokování, zpusobí to náhlou a tezkou ataku bolesti - nazývané bolesti - která je typická pro srpkovité onemocnení. Bolestní krize se vyskytují bez varování a casto vyzadují hospitalizaci pro úcinnou lécbu.
V extrémních prípadech muze zablokování krevních cév pri srpkovitých onemocneních zpusobit rozsáhlé poskození orgánu a casnou smrt.
V soucasné dobe je jediným zpusobem, jak vylécit srpkovité onemocnení transplantací kmenových bunek. Bohuzel, vetsina pacientu je bud prílis stará na transplantaci nebo nemá príbuzného s dostatecne dobrým genetickým shromázdením, aby získal transplantovatelné kmenové bunky.
Existují úcinné lécebné postupy, které mohou snizovat príznaky a prodlouzit zivot. Vcasná diagnostika a pravidelné sledování k prevenci komplikací také pomáhá.
Potenciální sledování progrese onemocnení
Posouzením rozsahu tuhosti a lepivosti nebo "dynamické deformovatelnosti a adheze" cervených krvinek nabízí nové mikrofluidní zarízení velký potenciál jako zpusob sledování progrese srpkovitých onemocnení.
Ríkají, ze prístroj by mohl také pomoci pri výzkumu a vývoji nových lécebných postupu pro srpkovité onemocnení.
Dalsí zpusoby, jak merit tuhost a lepivost v cervených krvinkách - napríklad mikroskopie atomové síly a optické pinzety - existují, ale v klinickém prostredí se nedají pracovat s celou krví, ríkají výzkumní pracovníci.
Vsimnou si, ze jejich zarízení dokáze posoudit tuhost jediné cervené krve a rovnez imitováním vlastností krevních cév posoudit prilnavost cervených krvinek z plné krve srpkovitých pacientu.
Vedoucí vysetrovatel Umut Gurkan, odborný asistent na Katedre mechanického a leteckého inzenýrství CWRU, ríká:
"Mikrofluidní systém vyvinutý zde má potenciál být pouzíván vysoce výkonným zpusobem s integrovaným algoritmem automatického zpracování obrazu pro merení deformovatelnosti a adheze RBC [cervených krvinek] v krvi pacientu".
Autori vysvetlují, ze zdravé cervené krvinky procházejí reverzibilní deformací, kdyz cirkulují v tele v cévách. Odpovídají na "strizné napetí v tekutinách" extrémne rychle - mohou ohýbat a získat svuj tvar v mezích 100 milisekund.
"Souhra mezi dynamickou deformovatelností a zvýsenou prilnavostí"
Pro hodnocení dynamické deformovatelnosti cervených krvinek výzkumníci pouzívali to, co nazývají index dynamické deformace (DDI), který definují jako "casove závislou zmenu pomeru stran bunek". V podstate je DDI bunky merítkem toho, jak rychle se vrací zpet do svého normálního tvaru poté, co zazije strihový smykový stres.
Ve svém clánku popisuje skupinu testu, ve kterých merí DDI deformovatelných a nedeformovatelných cervených krvinek.
Vedci také porovnali adhezi deformovatelných a nedeformovatelných cervených krvinek z krevních vzorku odebraných ze srpkovitých pacientu. Testovaly lepivost bunek pod ruznými proudy ve smyku - jak uvnitr, tak vne v normálních cévách.
Zjistili, ze pri prutocném stresu "nad úrovní fyziologického rozmezí" byly nedeformovatelné srpkovité cervené krvinky mnohem lepivejsí nez deformovatelné srpkovité cervené krvinky, "coz naznacuje souhru mezi dynamickou deformovatelností a zvýsenou adhezí" cervených krvinek, dochází k zablokování.
Tým naznacuje, ze prístroj muze být také uzitecný pro studium deformací bunek, které by mohly být relevantní u jiných nemocí - jako je diabetes, malárie a porucha kostní drene polycythemia vera.
Vedci plánují studovat tuhost a lepivost cervených krvinek u více pacientu se srpkovými onemocneními, aby mohli propojit tyto dve vlastnosti s dalsími onemocneními a charakteristikami pacientu.
Vzhledem k tomu, ze technologie pro jejich získávání se stává levnejsím a siroce dostupným, stále více výzkumných pracovníku pouzívá mikrofluidní zarízení ve vsech druzích zpusobu, jak vysetrovat, diagnostikovat a dokonce lécit nemoci.
Napríklad, Zdravotní novinky dnes se nedávno dozvedel, jak "cip IVF", který obsahuje mikrofluidiku s zobrazovacími technikami, umoznil výzkumníkum filmovat jedno spermie, které se tvorilo vajícka.
A v kvetnu roku 2015 popsal dalsí clánek, jak vedci vyuzívají mikrofluidní technologii k vývoji nových imunoterapeutických vakcín. Pomocí mikrofluidické technologie mohou vytlacit B bunky imunitního systému, takze jejich membrány vytvárejí docasné díry, kterými mohou být vlozeny antigeny, které programují specifické imunitní reakce.
Podle studie v zárí v casopise Anesthesia & Analgesia, oficiální casopis Mezinárodní anestezové výzkumné spolecnosti (IARS), riziko dalsího uzívání silných léku na zmírnení bolesti mnoho mesícu po chirurgickém zákroku se zvysuje s faktory, které se netýkají bolesti, jako je predchozí uzívání léku proti bolesti, symptomy deprese a vysoké vnímání rizika závislosti.
Lidé podcenují pocet kalorií, které jedí u rychlých potravinových retezcu
Nová zpráva v BMJ ukázala, ze lidé vázne podcenují pocet kalorií, které konzumují v restauracích rychlého obcerstvení. Teenagery si zvláste neuvedomují svuj príjem kalorií, pricemz vetsina z nich predpokládá, ze jídla obsahují více nez jednu tretinu méne kalorií nez skutecne.
