Et mikrolaboratorium på en chip registrerer blodtype inden for få minutter

Blodtransfusion, hvis det udføres hurtigt, er et potentielt livreddende indgreb for en person, der mister meget blod. Imidlertid, blod findes i flere typer, hvoraf nogle er uforenelige med andre. Transfusion af en inkompatibel blodtype kan skade en patient alvorligt. Det er, derfor, Det er vigtigt for medicinsk personale at kende en patients blodtype, før de udfører en transfusion.

Der er fire hovedblodtyper - O, EN, B, og AB. Disse typer adskiller sig baseret på tilstedeværelsen eller fraværet af strukturer kaldet A-antigener og B-antigener på overfladerne af røde blodlegemer. Blod kan yderligere opdeles i positive og negative typer baseret på tilstedeværelsen eller fraværet af D-antigener på røde blodlegemer. Medicinske fagfolk fortæller normalt en patients blodtype med tests, der involverer antistoffer mod A- og B-antigenerne. Når antistoffer genkender de tilsvarende antigener, de binder sig til dem, får blodcellerne til at klumpe sammen og blodet til at koagulere. Dermed, specifikke antigen-antistof-kombinationer fortæller os, hvad blodtypen i en blodprøve er.

Endnu, mens konceptet lyder ligetil, det udstyr og de nødvendige teknikker er ofte meget specialiserede. Tester, derfor, er ikke-bærbare, har høje personaleomkostninger, og det kan tage over en halv time at give resultater. Dette kan vise sig problematisk i flere typer af nødsituationer.

Med henblik på at løse disse problemer, et team af videnskabsmænd ved Japans Tokyo University of Science, ledet af Dr. Ken Yamamoto og Dr. Masahiro Motosuke, har udviklet en fuldautomatisk chip, der hurtigt og pålideligt kan bestemme en patients blodtype. Med Dr. Motosukes ord, han og hans kolleger "har udviklet en kompakt og hurtig blodtypechip, som også fortynder fuldblod automatisk."

Chippen indeholder et 'laboratorium' i mikrostørrelse med forskellige rum, hvorigennem blodprøven bevæger sig i rækkefølge og behandles, indtil resultaterne er opnået. For at starte processen, en bruger indsætter blot en lille mængde blod, trykker på en knap, og venter på resultatet. Inde i chippen, blodet fortyndes først med en saltvandsopløsning, og der indføres luftbobler for at fremme blandingen. Det fortyndede blod transporteres til en homogenisator, hvor der blandes yderligere, drevet af mere intenst bevægende bobler, giver en ensartet løsning. Dele af den homogeniserede blodopløsning indføres i fire forskellige detektorkamre. To kamre indeholder hver reagenser, der kan påvise enten A-antigener eller B-antigener. Et tredje kammer indeholder reagenser, der påviser D-antigener, og et fjerde kammer indeholder kun saltvandsopløsning, uden reagens, og fungerer som et negativt kontrolkammer, hvor brugeren ikke bør observere nogen resultater. Antigen-antistofreaktion vil få blod til at koagulere, og ved at se på hvilke kamre der har koaguleret blod, brugeren kan fortælle blodtypen og om blodet er positivt eller negativt.

Yderligere, brugeren behøver ikke specialiseret optisk udstyr for at læse resultaterne. Designet af detektorkamrene gør det nemt at identificere koaguleret blod med det blotte øje. Enheden er også meget følsom og kan endda registrere svag koagulation.

Under test, forskerholdet screenede blodprøver fra 10 donorer og opnåede nøjagtige resultater for alle 10 prøver. Den tid, der var nødvendig for at bestemme en enkelt prøves blodtype, var kun fem minutter.

Reflektere over de potentielle fordele ved hans teams opfindelse, Dr. Motosuke bemærker, "Udviklingen af ​​enkle og hurtige blodprøvechipteknologier vil føre til forenkling af lægebehandlingen i nødsituationer og vil i høj grad reducere omkostningerne og den nødvendige arbejdskraft på dele af medicinsk personale." I betragtning af chippens meget bærbare karakter, Professor Motosuke spekulerer også i, at det kunne bruges under medicinsk lufttransport og i katastrofeberedskab. Dette er en chip, der har potentialet til at ændre den måde, hvorpå akut medicinsk støtte gives.