Ongeveer een kwart van de wereldbevolking lijdt aan bloedarmoede, een ziekte die wordt veroorzaakt door een concentratietekort van hemoglobine in rode bloedcellen. Om de last van bloedarmoede te verminderen, gezondheidsfunctionarissen hebben een beter beeld nodig van de wereldwijde impact van de ziekte, een begrip dat levensvatbaar is gemaakt door een draagbare en betaalbare manier om bloed te analyseren.

Onderzoekers van de Universiteit van Washington ontwikkelden een apparaat dat kleiner is dan een broodrooster en dat het hemoglobinegehalte in volbloedmonsters kan detecteren met behulp van optische absorptie. Het werk verschijnt deze week in AIP-vooruitgang .

Hemoglobine is een eiwit dat voorkomt in rode bloedcellen en dat zuurstof door het lichaam transporteert. Als de concentratie hemoglobine daalt, het lichaam raakt verhongerd van zuurstof, vaak leidend tot duizeligheid, vermoeidheid, kortademigheid, en abnormale hartslag.

Bloedanalysatoren die momenteel op de markt zijn, meten hemoglobine door de rode bloedcellen in een monster chemisch te scheuren. Deze techniek vereist hands-on expertise om een ​​monster voor te bereiden en uit te voeren, beperking van het vermogen om bloedarmoede in veel delen van de wereld te controleren.

"Het meest opwindende aspect van deze analysator is dat er volbloed wordt gebruikt en dat er geen extra stappen en reagentia nodig zijn om een ​​monster voor te bereiden. " zei Nathan Sniadecki, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Washington en een van de auteurs.

Het apparaat heeft slechts enkele druppels bloed nodig voor analyse.

"Je laat gewoon bloed in het kanaal lopen en dat is het, " zei Nikita Taparia, een promovendus in het lab van Snaidecki en een andere auteur. "Het kan overal worden gebruikt."

De analysator maakt gebruik van de optische eigenschappen van bloed, zoals absorptie en verstrooiing, hemoglobineconcentratie te meten. Bloedarmoede laat meer licht door dan normaal bloed, dus de ernst van bloedarmoede kan worden gemeten als een verhouding van doorgelaten tot oorspronkelijke lichtintensiteit.

Om bloedarmoede te simuleren, de onderzoekers verdunnen bloedmonsters met een bufferoplossing. De bloedanalysator was effectief in het voorspellen van gevallen van matige tot ernstige bloedarmoede, gedefinieerd als minder dan 10 gram per deciliter hemoglobine in een monster. De analysator leverde geen vals-negatieve resultaten op.

De optische dichtheid van monsters nam niet lineair toe, dus een hogere hemoglobineconcentratie definieert de bovengrens van detectie voor het apparaat.

De belangrijkste oorzaak van bloedarmoede is ijzertekort, maar het kan samen met andere aandoeningen voorkomen, zoals malaria en genetische aandoeningen zoals sikkelcelziekte. Ernstige bloedarmoede kan leiden tot verhoogde moeder- en kindersterfte. Het schaadt ook de cognitieve en fysieke ontwikkeling bij kinderen.

"Het was echt de moeite waard om van begin tot eind deel uit te maken van een project dat een apparaat heeft voortgebracht dat mensen echt zal helpen, " zei Taparia. "Deze analysator is bedoeld voor mensen met een ziekte."

Het huidige ontwerp is een prototype dat kan worden geïntegreerd met andere microfluïdische apparaten om tegelijkertijd volbloedmonsters te analyseren om bloedarmoede en andere onderliggende factoren die kunnen bijdragen aan de ziekte te diagnosticeren.