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Die Blutzellzählung am Krankenbett kommt mit dem neuen Biochip näher
Einer der am häufigsten geordneten Bluttests ist die vollständige Blutzellzählung. Gegenwärtig erfordert der Goldstandard für den Test die Verwendung eines Labors mit sperrigen und teuren Geräten. Ein neuer Biosensor, der auf einem mikrofluidischen Biochip basiert, verspricht nun, den Bedarf an einem Labor zu reduzieren und den Test am Patientenbett durchzuführen.
Die vollständige Blutzellzählung ist einer der am häufigsten von Ärzten angefragten Tests.
Die Innovation könnte die Diagnose und das Screening von Hunderten von Krankheiten und Behandlungen schneller, einfacher und kostengünstiger machen, schlagen Forscher der Universität von Illinois in Urbana-Champaign (UIUC) vor, die ihren neuen Biosensor in der Zeitschrift beschreiben Technologie.
Der Studienleiter Rashid Bashir, Professor für Ingenieurwissenschaften am UIUC, sagt, der Biosensor könnte die Patientenversorgung in einer Reihe von Situationen verbessern und fügt hinzu:
"Eine der überzeugendsten Lösungen ist der Einsatz in ressourcenbeschränkten Umgebungen, in denen Labortests aufgrund von Kosten, geringer Verbreitung von Laboreinrichtungen und Schwierigkeiten bei der Nachverfolgung von Ergebnissen, die Tage dauern, nicht zugänglich sind."
Das Team glaubt, dass die neue Technologie zu einem tragbaren Blutzellenzähler entwickelt werden kann, der innerhalb von Minuten aus einem einzigen Blutstropfen Ergebnisse liefert, ohne dass dafür ausgebildete Fachleute benötigt werden.
Rote Blutkörperchen, Blutplättchen und weiße Blutkörperchen
Die vollständige Blutzellzählung - auch als Vollblut- oder Vollblutuntersuchung bezeichnet - ist einer der am häufigsten von Ärzten und anderen medizinischen Fachkräften geforderten Tests. Die Ergebnisse umfassen typischerweise Messungen von weißen Blutkörperchen, roten Blutkörperchen, Blutplättchen und Hämoglobin.
Um die besten Ergebnisse zu erzielen, wird die vollständige Blutzellzählung derzeit von geschulten Technikern in einem Labor durchgeführt, das schwere, kostspielige Geräte, sogenannte Hämatologie-Analysegeräte, verwendet. Der Patient muss entweder eine Einrichtung mit einem Labor besuchen oder seine entnommene Blutprobe muss speziell ins Labor gebracht werden.
Solche Einschränkungen machen einen vollständigen Blutzählertest in Situationen schwierig, in denen medizinische Ressourcen knapp sind. Sie verlangsamen auch die Durchlaufzeiten und begrenzen den Durchsatz in Krankenhäusern, bemerken die Autoren.
In ihrer Arbeit beschreiben die Forscher, wie ihr Biosensor aus nur 11 Mikrolitern Blut die Anzahl der roten Blutkörperchen, Blutplättchen und weißen Blutkörperchen (mit seinem dreiteiligen Differential) liefert.
Die Anzahl der weißen Blutkörperchen - mit Differenzialen - wird verwendet, um die Fähigkeit des Körpers zu bewerten, Infektionen zu bekämpfen. Es enthält eine Zählung von weißen Blutkörperchen sowie eine Aufschlüsselung der relativen Anteile verschiedener Arten von weißen Blutkörperchen.
Der Biosensor zählt die verschiedenen Arten von Blutzellen basierend auf ihrer Größe und ihren Membraneigenschaften elektrisch.
Ergebnisse in weniger als 20 Minuten
Für die Leukozytenzahl und Differentialzählung verwendete das Gerät 10 Mikroliter Blut. Es selektiert und zerstört rote Blutkörperchen und zählt einzeln die verbleibenden weißen Blutkörperchen. Dann werden bestimmte Arten von weißen Blutkörperchen - zum Beispiel Neutrophile - unter Verwendung einer Multifrequenzanalyse gezählt, die für verschiedene Membraneigenschaften empfindlich ist.
Für die Erythrozyten- und Thrombozytenzahl verwendet der Biosensor 1 Mikroliter Vollblut. Nachdem die Probe mit Kochsalzlösung auf dem Chip verdünnt wurde, werden die Zellen elektrisch gezählt.
Die Gesamtzeit, um die Ergebnisse zu erhalten, liegt unter 20 Minuten, bemerken die Autoren.
Erstautor Dr. Umer Hassan, ein Forscher in der Bioelektronik, sagt, dass es ein riesiges Potenzial für die Kommerzialisierung der Technologie gibt und kommt zu dem Schluss:
"Die Übersetzung unserer Technologie führt zu minimalen bis gar keinen Erfahrungserfordernissen für den Gerätebetrieb. Sogar Patienten können den Test bequem von zu Hause aus durchführen und die Ergebnisse mit ihren Hausärzten auch elektronisch teilen."
Das Team entwickelt bereits einen tragbaren Prototyp des Zellzählers. Die Basiseinheit des Lesers wird wahrscheinlich in der Hand gehalten und nimmt Kassetten in der Größe einer Kreditkarte auf. Dr. Hassan sagt, sie schätzen, dass die Kosten für einen Test um 10 US-Dollar statt der 100 US-Dollar liegen, die ein aktueller Test kostet.
Prof. Bashir sagt, dass die Technologie skalierbar ist und dass sie auch in anderen Bereichen wie der Tierdiagnostik, der Bluttransfusionsanalyse und der Blutzellenzählung für die Behandlung von Chemotherapien untersucht werden.
Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Kürzlich hat er über neue Chip - basierte Technologien erfahren, die ein oszillierendes elektrisches Feld zur schnellen und einfachen Isolierung von Nanopartikeln aus Blut nutzen Im Tagebuch schreiben KleinIngenieure von der Universität von Kalifornien-San Diego beschreiben, wie ihre Innovation verwendet werden könnte, um Arzneimittel-tragende Nanopartikel aus Blut zu entfernen.
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