Новости

С помощью новых технологий можно измерить количество отдельных кровяных клеток в реальном времени

Кровяные клетки

Это был просто инженерной прорыв, когда в Вашингтонском университете в Сент-Луисе исследователь биомедицины обнаружил способ использования света и цвета для измерения кислорода в отдельных красных кровяных клетках в реальном времени.

Технология, разработанная доктором Ван Лихун, заслуженным профессором биомедицинской инженерии, в конечном счете может быть использована, чтобы определить, как кислород доставляется к нормальной и пораженной ткани или, как различные заболевания воздействуют на доставку кислорода по всему организму. Исследование опубликовано 25 марта в «PNAS Early Edition».Красные клетки крови доставляют кислород через артерии, капилляры и вены в клетки и ткани организма. На сегодняшний день измерить количество кислорода в крови можно с помощью устройства, которое зажимается на указательном пальце и называется «пульсоксиметр». Однако оно измеряет только уровень кислорода в артериях организма, поэтому не дает полной картины кислородного обмена.

Новые технологии, которые разработал доктор Ван, называется фотоакустической фловоксиграфией, которая использует свет новым образом, что позволяет исследователям наблюдать красные кровяные клетки, протекающей через крошечные капилляры, самые маленькие сосуды в теле человека, размером примерно в ширину одной красной кровяной клетки.

Механизм нового устройства

«Стреляя двумя лазерными импульсами различного цвета в красные клетки крови с промежутком в 20 микросекунд – то есть почти одновременно - мы попали в одни и те же красные кровяные клетки почти в одном и том же месте, так что мы получаем обратно сигналы обоих цветов", говорит Ван. "Это позволяет нам выяснить цвет красных кровяных клеток в любой момент. Наблюдая за изменением цвета, мы можем определить, сколько кислорода поступает из каждой красной кровяной клетки в единицу времени или расстояния. И с помощью этой информации мы можем определить среднее количество кислорода на единицу длины капиллярного сегмента "

Ван и его коллеги наблюдали, как красные кровяные клетки меняли направление движения, когда сталкивались с "вилками" в капиллярах, называемыми бифуркациями. Клетки перемещаются в пучки, где кислород наиболее необходим организму в это время. И хотя клетки перемещаются очень быстро, скорость работы устройства -200 герц, или 20 3D кадров в секунду, позволяет исследователям видеть клеток в реальном времени. Для сравнения, фильм в кинотеатре идет на скорости в 30 герц, а это уже достаточно быстро, чтобы глаз не видел отдельные кадры.

"Фотоакустическая фловоксиграфия считается чудом инженерной техники, освобождающее оксиметрию на самом фундаментальном уровне, а именно, одноклеточном уровне", говорит Ван. «Этот метод имеет приложения для дальнейших биологических исследований, в клинических условиях. "Есть много биомедицинских вопросов, на которые эта технология может ответить: как рак или диабет влияют на обмен кислорода? как терапия или химиотерапия рака влияют на уровень кислорода?" говорит он. "Мы хотели бы узнать, можно ли использовать эту технику, чтобы контролировать или предсказать терапевтическую эффективность". «Получение техники в руки исследователей является очередным шагом», говорит Ван. Он и его коллеги хотели бы получить лицензию на использование этой техники, чтобы продвигать ее и сделать возможным для использования другими врачами.


ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Яндекс Livejournal Liveinternet Mail.Ru