Voor patiënten die bloed nodig hebben, het is van levensbelang dat ze het juiste type krijgen. Dat is de reden waarom doktoren vaak universele donorbloed geven aan patiënten op de spoedeisende hulp. in plaats van te wachten op de resultaten van een bloedtest. Bloedonderzoek duurt lang om te verwerken, zijn duur, en laat ruimte voor menselijke fouten - een flesje bloed in het verkeerde rek plaatsen, verkeerd labelen, of de kaart naar de verkeerde kamer sturen. Als bloedonderzoek direct op het zorgpunt zou kunnen worden uitgevoerd, het zou een revolutie teweeg kunnen brengen in diagnose en behandeling.

Om de manier waarop bloedonderzoek wordt afgenomen te vernieuwen, Onderzoekers van de Carnegie Mellon University creëerden een point-of-care-apparaat dat geluidsgolven gebruikt om bloedcellen te scheiden. Het apparaat, ontwikkeld door postdoctoraal onderzoeker Erin Dauson, civiele en milieutechniek (CEE), CEE-hoogleraren Kelvin Gregory en Irving Oppenheim, en universitair hoofddocent chemische technologie Kris Dahl, heeft het potentieel om artsen in staat te stellen bloedonderzoeken uit te voeren in dezelfde kamer als de patiënt.

Het draagbare apparaat, gemaakt van plexiglas, bevat een klein kanaal dat onder een hoek stroomt. Aan weerszijden van het kanaal loodzirkonaattitanaat (PZT) kristallen trillen wanneer ze worden geëxciteerd met een elektrische spanning, het creëren van bulkgolven die zich in het kanaal voortplanten. De geluidsgolven oefenen een kracht uit op de deeltjes die door het kanaal stromen, waardoor de deeltjes scheiden op basis van grootte, vorm, en samendrukbaarheid.

Bijvoorbeeld, een rode bloedcel (RBC) zal de stroomlijn volgen, of de richting waarin de vloeistof stroomt, zelfs als de stroom onder een hoek afbuigt. Maar witte bloedcellen, omdat ze groter zijn dan RBC's, met meer kracht worden geduwd en uit de stroomlijn in een aparte lijn worden afgebogen.

"We willen de huidige bloedtestmethoden aanvullen met een point-of-care-optie met dit apparaat, " zegt Dauson. "We proberen enkele van de beperkingen van de huidige methoden aan te pakken door ons apparaat toe te passen op toepassingen in bloedtypering en volledige bloedtelling."

Huidige methoden voor het scheiden van cellen vereisen het toevoegen van moleculaire tags die de cellen wijzigen en hun gebruik voor verder onderzoek beperken. Met deze methoden, onderzoekers kunnen slechts één of twee celtypen tegelijk scheiden. In tegenstelling tot de huidige methoden, het apparaat dat door de Carnegie Mellon-onderzoekers is gemaakt, verandert op geen enkele manier de samenstelling van de cel. En er is maar een kleine hoeveelheid bloed nodig om een ​​test te voltooien.

Met deze technologie, artsen konden bloedtellingen of bloedtyperingstests rechtstreeks in hun kantoor uitvoeren - met slechts één druppel bloed. Zodra het apparaat is geperfectioneerd, het kan ook goedkoop in grote hoeveelheden worden geproduceerd.

"Er zijn verschillende toepassingen waar we het over hebben, ', zegt Gregory. 'Maar uiteindelijk gaat het om diagnose. We hebben het over een speldenprikje bloed in plaats van vijf milliliter bloed uit een slagader te halen. Zeer laag volume en zeer snelle diagnose, wat leidt tot snellere beslissingen over de behandeling."

Met hun nieuwe apparaatontwerp, het onderzoeksteam heeft de deuren geopend voor efficiënte, goedkoop, en minimaal invasieve bloedonderzoeken. Het team zal doorgaan met het optimaliseren van het apparaat voordat het op zoek gaat naar mogelijkheden om het instrument op de markt te brengen.