Los científicos de FAU desarrollan método rápido, de confianza vigilan contínuo la anemia de células falciformes

La anemia de células falciformes es un desorden hereditario que afecta a los glóbulos rojos, torciendo su forma natural del disco en una forma creciente de la luna o de la “hoz”. Los glóbulos rojos normales se mueven libremente a través de los pequeños buques en la carrocería para entregar el oxígeno. Con la anemia de células falciformes, los glóbulos rojos deformes hacen duros y pegajosos, haciéndola difícil para que se muevan a través de los vasos sanguíneos. Ciegan el flujo y se rompen eventual aparte. Este proceso da lugar a varios problemas incluyendo dolor, recorrido, daño del órgano, la disfunción del bazo, el paro cardíaco e incluso la muerte crónicos severos.

La anemia de células falciformes afecta a millones de gente de muchas nacionalidades en el mundo entero, incluyendo niños y adultos. Un reto importante en el manejo de la enfermedad es el enorme dolor que los pacientes aguantan de crónico y los episodios del dolor agudo llamados duelen crisis. Lamentablemente, estos episodios del dolor son imprevisibles y los pacientes nunca saben cuándo o dónde ocurrirán estos episodios.

Los métodos actuales a descubrir y la anemia de células falciformes del monitor confiar principal en la microscopia óptica, que es que toma tiempo, los retrasos de las causas en la captura de cambios importantes, y por otra parte, no captura cambios en tiempo real. Los cambios morfológicos debido a las acciones sickling relanzadas de la célula pueden llevar al daño de célula permanente. Para manejar eficazmente la anemia de células falciformes, el tiempo está de la esencia.

Los investigadores de la universidad de universidad atlántica de la Florida de la ingeniería y de informática han desarrollado un rápido y el nuevo método seguro vigila contínuo la anemia de células falciformes usando un sensor eléctrico microfluidics-basado de la impedancia. Los resultados del estudio, publicados en los sensores del gorrón ACS de la sociedad de substancia química americana, muestran que esta tecnología nueva puede caracterizar los procesos sickling y unsickling dinámicos de la célula en sangre de la hoz sin el uso de la proyección de imagen microscópica o de los marcadores bioquímicos.

Con este método, Sarah E. Du, Ph.D., autor mayor y profesor adjunto en el departamento de FAU del océano e ingeniería industrial, y co-autores de la universidad de FAU de la ingeniería y de informática y de la universidad de Miami, podía caracterizar el índice de sickling de la célula y el porcentaje de las células sickled, que son factores que contribuyen importantes de vaso-obstrucción anormal del flujo de sangre y de la célula falciforme. la Vaso-obstrucción causa dolor agudo en los pacientes debido a las formas alteradas de la hemoglobina.

La combinación de la medición de la impedancia y del mando eléctricos de la hipoxia de la en-viruta provee de un método prometedor para la evaluación rápida de los procesos dinámicos de la célula sickling y unsickling en pacientes la anemia de células falciformes. Además, la medición eléctrica de la impedancia es naturalmente cuantitativa, en tiempo real, y ofertas una conveniencia en contacto directo o indirecto con las muestras del interés, permitiendo integraciones a la plataforma del microfluidics y a la microscopia óptica.”

Sarah E. Du, Ph.D.

Las conclusión del estudio muestran que la proyección de imagen microscópica simultánea de cambios morfológicos en la célula demostró la confiabilidad y la repetibilidad de las mediciones impedancia-basadas eléctricas de la célula sickling y de los procesos unsickling.

En el estudio, los investigadores también establecieron las correlaciones entre las mediciones ines vitro y los parámetros hematológicos de los pacientes, tales como los niveles de hemoglobina de la hoz (HbS) y de hemoglobina fetal (HbF). Estas conclusión muestran una importancia clínica potencial porque sirve como prueba-de-concepto de impedancia eléctrica como un marcador escritura de la etiqueta-libre, biofísico de las acciones sickling de la célula así como herramienta sensible para sondar los procesos celulares y subcelulares dinámicos más allá de la microscopia óptica. El sensor eléctrico desarrollado de la impedancia se puede potencialmente utilizar para fijar riesgo de la vaso-obstrucción, severidad de la enfermedad, y el tratamiento terapéutico en anemia de células falciformes.

“Pues movemos nuestra tecnología adelante, es nuestra esperanza proveer de pacientes la anemia de células falciformes con un sensor portátil, independiente que los habilite convenientemente uno mismo-monitor los parámetros hematológicos de su enfermedad y evalúe su riesgo de vaso-obstrucción,” dijo el Du.

En los Estados Unidos, la anemia de células falciformes afecta desproporcionado a afroamericanos así como a hispanico y a los de la pendiente medio-oriental. Aproximadamente 2 millones de americanos llevan esta mutación genética, que afecta a cerca de 100.000 individuos en los E.E.U.U. El mas comunes y problemas graves causados por la anemia de células falciformes son anemia, falla del dolor y del órgano, e influencias del recorrido cerca de 10 niños de 100 que tengan esta enfermedad. Actualmente, la esperanza de vida para los pacientes con la anemia de células falciformes puede alcanzar hasta 50 años, una mejora espectacular desde 1973, cuando la vida útil media para la enfermedad era solamente 14 años.

Los “pacientes con la anemia de células falciformes encuentran varios retos el intentar manejar su condición. La incapacidad para vigilar su enfermedad en tiempo real es especialmente problemática para los pacientes así como los clínicos,” dijo a Stella Batalama, Ph.D., decano de la universidad de FAU de la ingeniería y de informática. La “investigación punta de profesor Du tiene el potencial de proveer de pacientes la anemia de células falciformes mundial con la misma conveniencia y confiabilidad de vigilar su enfermedad que los pacientes con diabetes que utilizan monitores de la glucosa.”

Fuente:

Universidad de la Florida Atlántico

Referencia del gorrón:

Du, 2019) caracterizaciones eléctricas de la impedancia de S.E. y otros (de la reacción del eritrocito a la hipoxia cíclica en anemia de células falciformes. Sensores de ACS. doi.org/10.1021/acssensors.9b00263.