Voor het eerst hebben biofysici de mechanische eigenschappen van rode bloedcellen gemeten terwijl ze door kleine kanaaltjes dringen, waardoor de omstandigheden worden nagebootst die ze ervaren in de haarvaten van het lichaam. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics, kunnen wetenschappers helpen ziekten die de functie van de rode bloedcellen beïnvloeden, zoals sikkelcelanemie en malaria, beter te begrijpen en te behandelen.

Rode bloedcellen zijn donutvormige cellen die zuurstof van de longen naar de rest van het lichaam transporteren. Ze hebben een diameter van ongeveer 7 micrometer en kunnen aanzienlijk vervormen als ze door nauwe bloedvaten stromen. Deze vervormbaarheid is essentieel voor de rode bloedcellen om zuurstof aan alle weefsels van het lichaam te kunnen leveren.

In de nieuwe studie gebruikten onderzoekers een microfluïdisch apparaat om de mechanische eigenschappen van rode bloedcellen te meten terwijl ze door kanalen stroomden die slechts een paar micrometer breed waren. Met het apparaat konden de onderzoekers de grootte van de kanalen en de stroomsnelheid van de rode bloedcellen controleren, en de kracht meten die nodig was om de cellen door de kanalen te persen.

De onderzoekers ontdekten dat rode bloedcellen veel beter vervormbaar zijn dan eerder werd gedacht. Ze konden zich door kanalen wringen die slechts ongeveer de helft van hun diameter hadden, zonder te scheuren. Deze vervormbaarheid is te danken aan de unieke structuur van de cel, die bestaat uit een flexibel membraan en een semi-vloeibaar interieur.

De onderzoekers ontdekten ook dat rode bloedcellen stijver worden naarmate ze door smallere kanalen stromen. Deze verstijving is te wijten aan de toegenomen uitrekking van het celmembraan. De onderzoekers denken dat deze verstijving belangrijk kan zijn om te voorkomen dat rode bloedcellen scheuren terwijl ze door nauwe haarvaten stromen.

De nieuwe bevindingen kunnen wetenschappers helpen ziekten die de functie van de rode bloedcellen beïnvloeden beter te begrijpen en te behandelen. Bij sikkelcelanemie zorgt een genetische mutatie er bijvoorbeeld voor dat rode bloedcellen sikkelvormig en minder vervormbaar worden. Dit kan leiden tot verstoppingen in de bloedvaten en pijn, weefselschade en orgaanfalen. De nieuwe bevindingen kunnen wetenschappers helpen bij het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor sikkelcelanemie die zich richten op de mechanische eigenschappen van rode bloedcellen.

De bevindingen kunnen wetenschappers ook helpen nieuwe manieren te ontwikkelen om medicijnen aan specifieke weefsels toe te dienen. Geneesmiddelen kunnen bijvoorbeeld worden ingekapseld in rode bloedcellen en vervolgens op specifieke weefsels worden gericht door de grootte van de kanalen waardoor de rode bloedcellen stromen te regelen.

De nieuwe studie biedt een nieuw inzicht in de mechanische eigenschappen van rode bloedcellen en zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor ziekten die de functie van de rode bloedcellen beïnvloeden.