Adskillelseslinje

For patienter med behov for blod, det er fatalt vigtigt, at de modtager den rigtige type. Derfor vil læger ofte give skadestuerpatienter universelt donorblod, frem for at vente på resultaterne af en blodprøve. Blodprøver tager lang tid at behandle, er dyre, og lad plads til menneskelige fejl - lægge en hætteglas med blod i det forkerte stativ, fejlmærker det, eller sende diagrammet til det forkerte rum. Hvis blodprøver kunne håndteres lige på plejestedet, det kan revolutionere diagnose og behandling.

For at forny den måde, blodprøver administreres på, Carnegie Mellon University forskere skabte en point-of-care-enhed, der bruger lydbølger til at adskille blodlegemer. Enheden, udviklet af civil- og miljøteknik (CEE) postdoktoral forsker Erin Dauson, CEE -professorer Kelvin Gregory og Irving Oppenheim, og lektor i kemiteknik Kris Dahl, har potentiale til at tillade læger at foretage blodprøver i samme rum som patienten.

Den håndholdte enhed, lavet af plexiglas, indeholder en lille kanal, der flyder i en vinkel. På hver side af kanalen, blyzirkonat titanat (PZT) krystaller vibrerer, når de spændes med en elektrisk spænding, skabe bulkbølger, der formerer sig i kanalen. Lydbølgerne anvender en kraft på partiklerne, der strømmer gennem kanalen, får partiklerne til at separere baseret på størrelse, form, og komprimerbarhed.

For eksempel, en rød blodlegeme (RBC) følger strømlinjen, eller retningen, som væsken strømmer, selvom strømningen krummer i en vinkel. Men hvide blodlegemer, fordi de er større end RBC'er, skubbes med mere kraft og afbøjes ud af strømlinjen til en separat linje.

"Vi ønsker at supplere nuværende blodprøvningsmetoder med en point-of-care mulighed ved hjælp af denne enhed, "siger Dauson." Vi forsøger at løse nogle af begrænsningerne ved de nuværende metoder ved at anvende vores enhed til applikationer inden for blodtypning og fuldstændig blodtælling. "

Nuværende metoder til adskillelse af celler kræver tilføjelse af molekylære tags, der ændrer cellerne og begrænser deres anvendelser til yderligere undersøgelse. Med disse metoder, forskere kan kun adskille en eller to celletyper ad gangen. I modsætning til nuværende metoder, enheden skabt af Carnegie Mellon-forskerne ændrer ikke cellens sammensætning på nogen måde. Og det kræver kun en lille mængde blod at gennemføre en test.

Med denne teknologi, læger kunne administrere blodtællinger eller blodtypetest lige på deres kontorer - med kun en dråbe blod. Når enheden er perfektioneret, det kan også produceres billigt i store mængder.

"Der er en række forskellige applikationer, vi berører, "siger Gregory." Men i sidste ende handler det om diagnose. Vi taler om et nålestik blod i stedet for at trække fem milliliter blod fra en arterie. Meget lav volumen og meget hurtig diagnose, hvilket fører til hurtigere beslutninger om behandling. "

Med deres nye enhedsdesign, forskergruppen har åbnet dørene for effektive, billig, og minimalt invasiv blodprøve. Teamet vil fortsætte med at optimere enheden, inden de forfølger muligheder for kommercialisering af instrumentet.