Les scientifiques de FAU développent la méthode rapide et fiable surveillent continuement l'anémie falciforme

L'anémie falciforme est une affection héréditaire qui affecte des hématies, déformant leur forme naturelle de disque dans forme de croissant de lune ou une de « faucille ». Les hématies normales se bougent librement par des petits vaisseaux dans tout le fuselage pour livrer l'oxygène. Avec l'anémie falciforme, les hématies difformes deviennent dures et collantes, la rendant difficile pour qu'elles déménagent par des vaisseaux sanguins. Elles éventuellement bloquent le flux et se brisent à part. Ce procédé a comme conséquence un certain nombre de problèmes comprenant la douleur chronique sévère, la rappe, les dégâts d'organe, le dysfonctionnement de rate, l'insuffisance cardiaque et même la mort.

L'anémie falciforme affecte des millions de gens de beaucoup de nationalités dans le monde entier, y compris des enfants et des adultes. Un défi majeur en manageant la maladie est la douleur énorme que les patients supportent de la crise appelée continuelle et de douleur aiguë d'épisodes de douleur. Malheureusement, ces épisodes de douleur sont imprévisibles et les patients ne savent jamais quand ou où ces épisodes auront lieu.

Les méthodes actuelles à trouver et l'anémie falciforme de moniteur compter principalement sur la microscopie optique, qui est longue, des retards de causes à capter des modifications importantes, et d'ailleurs, ne capte pas des changements de temps réel. Les modifications morphologiques dues aux événements sickling de cellules répétées peuvent mener aux dégâts permanents de cellules. Pour manager effectivement l'anémie falciforme, le temps est de l'essence.

Les chercheurs de l'université de l'ingéniérie de l'université atlantique de la Floride et de l'informatique ont développé un rapide et la méthode neuve fiable surveillent continuement l'anémie falciforme utilisant un détecteur électrique basé sur microfluidics d'impédance. Les résultats de l'enquête, publiés dans les détecteurs du tourillon ACS de la société chimique américaine, prouvent que cette technologie nouvelle peut caractériser les procédés sickling et unsickling dynamiques de cellules dans le sang de faucille sans utilisation de la représentation microscopique ou des marqueurs biologiques.

Avec cette méthode, Sarah E. du, Ph.D., auteur supérieur et un professeur adjoint dans le service de FAU de l'océan et l'industrie mécanique, et co-auteurs de l'université de l'ingéniérie de FAU et de l'informatique et de l'université de Miami, pouvaient caractériser le régime de sickling de cellules et le pourcentage des cellules sickled, qui sont des facteurs de contribution importants de la vaso-occlusion anormale de flux sanguin et de cellule falciforme. la Vaso-occlusion entraîne la douleur aiguë dans les patients dus aux formes modifiées de l'hémoglobine.

La combinaison de la mesure d'impédance et du contrôle électriques d'hypoxie de sur-frite fournit à une méthode prometteuse pour l'évaluation rapide des procédés dynamiques de la cellule sickling et unsickling dans les patients l'anémie falciforme. De plus, la mesure électrique d'impédance est naturellement quantitative, en temps réel, et offre une commodité en contact direct ou indirect avec les échantillons d'intérêt, permettant des intégrations à la plate-forme de microfluidics et à la microscopie optique. »

Sarah E. du, Ph.D.

Les découvertes de l'étude prouvent que la représentation microscopique simultanée des changements morphologiques de la cellule a expliqué la fiabilité et la répétabilité des mesures basées sur impédance électriques de la cellule sickling et des procédés unsickling.

Dans l'étude, les chercheurs ont également déterminé les corrélations entre les mesures in vitro et les paramètres hématologiques des patients, tels que les niveaux de l'hémoglobine de faucille (HbS) et de l'hémoglobine foetale (HbF). Ces découvertes montrent une pertinence clinique potentielle parce qu'elle sert d'épreuve-de-concept d'impédance électrique comme borne marque marque et biophysique des événements sickling de cellules ainsi qu'outil sensible pour sonder les procédés cellulaires et sous-cellulaires dynamiques au delà de la microscopie optique. Le détecteur électrique développé d'impédance peut potentiellement être utilisé pour évaluer le risque de vaso-occlusion, la gravité de la maladie, et la demande de règlement thérapeutique dans l'anémie falciforme.

« Car nous faisons avancer notre technologie, il est notre espoir de fournir à des patients l'anémie falciforme avec un détecteur portatif et autonome qui les activera commodément auto-moniteur les paramètres hématologiques de leur maladie et évaluera leur risque de vaso-occlusion, » a dit du.

Aux Etats-Unis, l'anémie falciforme affecte d'une façon disproportionnée des Afros-américains ainsi que des hispaniques et ceux de l'origine du Moyen-Orient. Approximativement 2 millions d'Américains transportent cette mutation génétique, qui affecte environ 100.000 personnes aux États-Unis. Les plus courants et le sérieux problème provoqués par l'anémie falciforme sont anémie, échec de douleur et d'organe, et affects de rappe environ 10 sur 100 enfants qui ont cette maladie. Actuel, l'espérance de vie pour des patients présentant l'anémie falciforme peut atteindre jusqu'à 50 ans, une amélioration spectaculaire depuis 1973, quand la durée de vie moyenne pour la maladie était seulement 14 ans.

Les « patients présentant l'anémie falciforme rencontrent un certain nombre de défis essayer de manager leur état. L'incapacité de surveiller leur maladie en temps réel est particulièrement problématique pour des patients ainsi que des cliniciens, » a dit Stella Batalama, Ph.D., doyen de l'université de l'ingéniérie de FAU et de l'informatique. « La recherche tranchante de professeur Du's a le potentiel de fournir à des patients l'anémie falciforme mondiale avec la mêmes commodité et fiabilité de surveiller leur maladie que des patients présentant le diabète qui emploient des moniteurs de glucose. »

Source :

Université de la Floride Océan atlantique

Référence de tourillon :

Du, 2019) caractérisations électriques d'impédance de S.E. et autres (de réaction de globule rouge à l'hypoxie cyclique dans l'anémie falciforme. Détecteurs d'ACS. doi.org/10.1021/acssensors.9b00263.