Engineer verwendet die mechanische Beständigkeit zu erkennen, Schäden an roten Blutkörperchen

Engineer verwendet die mechanische Beständigkeit zu erkennen, Schäden an roten Blutkörperchen

Nach Angaben der National Kidney Foundation, mehr als 37 Millionen Menschen mit Nierenerkrankungen.

Die Nieren spielen eine wichtige Rolle in den Körper, entfernt Abfallprodukte, filtern das Blut. Für Menschen mit Nierenerkrankungen, Dialyse kann dem Körper helfen, führen Sie diese grundlegenden Funktionen, wenn die Nieren nicht mit voller Kapazität arbeiten.

Jedoch, roten Blutkörperchen manchmal Bruch, wenn das Blut geschickt wird, durch fehlerhafte Geräte, sollen das Blut reinigen, wie ein Dialysegerät. Dies nennt man Hämolyse. Hämolyse kann auch auftreten, während Blut Arbeit, wenn Blut gezeichnet wird, zu schnell durch eine Nadel, die zu Defekten Labor-Proben.

Es gibt keinen zuverlässigen Indikator, der die roten Blut-Zellen beschädigt werden, die in einer klinischen Einstellung, bis ein Individuum beginnt, zeigen Symptome, wie Fieber, Schwäche, Schwindel oder Verwirrung.

Universität von Delaware, USA Maschinenbau-Ingenieur Tyler Van Buren und die Zusammenarbeit der Kollegen an der Princeton University haben eine Methode entwickelt, um zu überwachen, Blut-Schäden in Echtzeit.

„Unser Ziel war es, eine Methode zu finden, dass erkennen konnte der roten Blutkörperchen zu Schaden, ohne die Notwendigkeit für Labor-sample-Tests“, sagte Van Buren, assistant professor of mechanical engineering mit know-how in der fluid-Dynamik.

Die Forscher vor kurzem berichtet, dass Ihre Technik in Scientific Reports, einer Nature-Veröffentlichung.

Erkennung von Blut die Zelle Schaden

In den Körper, rote Blutkörperchen schwimmen im plasma neben weißen Blutkörperchen und Blutplättchen. Das plasma ist natürlich leitfähig und effizient bei der übergabe einer elektrischen Ladung. Rote Blutkörperchen sind voll von Hämoglobin, ein Sauerstoff-Transport-protein, dass auch leitend ist.

Das Hämoglobin ist in der Regel isoliert vom Körper, von der Zelle Futter. Aber als die roten Blutkörperchen platzen, Hämoglobin in den Blutkreislauf freigesetzt, wodurch das Blut stärker leitend.

„Denken Sie an das Blut wie ein Fluss und die roten Blut-Zellen, wie Wasser-Ballons in diesem Fluss“, sagte Van Buren, die sich UD im Jahr 2019. „Wenn Sie Elektronen (negativ geladene Teilchen) warten, um den Fluss zu überqueren, es ist schwieriger, wenn es gibt eine Menge von Wasser Luftballons vorhanden. Dies ist, weil der Gummi isoliert, so das Blut wird weniger leitfähig. Als das Wasser Ballons (oder Blutkörperchen) zu brechen, gibt es weniger Barrieren und das Blut wird leitend, wodurch es einfacher für die Elektronen bewegen sich von einer Seite auf die andere.“

Dialyse-Patienten wird Blut aus dem Körper entfernt, gereinigt, dann in einem Kreislauf in den Körper. Entwickelten die Forscher ein einfaches experiment, um zu sehen, wenn man sich Messen könnte das Blut der mechanische Widerstand außerhalb des Körpers.

Testen Sie Ihre Technik, die Forscher in Umlauf gesundes Blut durch das Labor-system und die schrittweise mechanisch beschädigt ist Blut zu sehen, ob es zu einer Veränderung der leitende Natur der Flüssigkeit in das system.

Sie es Tat. Sahen die Forscher einen direkten Zusammenhang zwischen der Leitfähigkeit der Flüssigkeit in das system und die Menge der beschädigten Blut in die Stichprobe aufgenommen.

Während dieses Problem der beschädigten Blut ist sehr selten, die Forschungs-team-Methode führt zu einem möglichen Weg, indirekt zu überwachen Blut Schäden im Körper während der Dialyse. Die Forscher vermuten, dass, wenn der Kliniker in der Lage waren zu überwachen, der Widerstand von Blut des Patienten in ein Dialysegerät und coming out, und Sie sah eine große Veränderung in Widerstand oder Leitfähigkeit—es gibt gute Gründe zu glauben, das Blut ist beschädigt.

„Wir sind keine ärzte, wir sind Maschinenbau-Ingenieure“, sagte Van Buren. „Diese Technik würde müssen viel mehr Kontrollen, bevor Sie angewendet wird, in einer klinischen Einstellung.“

Zum Beispiel, Van Buren sagte, die Methode würde nicht unbedingt die Arbeit über Patienten-Populationen, da eine individuelle Blut Leitfähigkeit ist nur, dass die, einzelnen.

In der Zukunft, Van Buren sagte, es wäre interessant zu evaluieren, ob die Leitfähigkeit könnte auch verwendet werden anstelle von Labor-Probenahme für Anwendungen außerhalb der Dialyse. Dies kann beispielsweise dann nützlich sein, in der Forschung zielt auf das Verständnis, wie Zellen im Blut beschädigt werden können, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Körpers, und mögliche Methoden für die Prävention.