Ein Ingenieur für Biomedizin an der Universität Houston (UH) arbeitet, um hochinnovative Technologie Bluttransfusionen sicherer zu machen zu entwickeln. Seine Arbeit wird durch einen Zuschuss aus dem National Institutes of Health (NIH) 1.800.000 $ unterstützt.
Bluttransfusionen sparen Millionen von Menschenleben pro Jahr. Sie sind eine absolute Notwendigkeiten der modernen Medizin . Ohne sie , zum Beispiel, würde Routine -Operationen lebensbedrohlich werden . Dies bedeutet nicht, Transfusionen sind perfekt , aber. Es gibt starke Hinweise, dass Transfusionen roter Blutkörperchen in einem Kühlschrank für längere Zeit gespeichert ist, kann gefährlich oder sogar tödlich für einige Patienten .
Das ist, weil die Patienten mehr als nur gesund, gut erhaltenen roten Blutkörperchen während einer Transfusion. Sie erhalten auch eine Reihe von potenziell schädlichen Stoffen . Materialien über die benötigte rote Blutkörperchen umfassen die Antikoagulans - Konservierungslösung , die die Blutzellenwährend der Lagerung am Leben erhält , sowie Zellen , die irreparabel durch Verarbeitung des Blutes nach der Spende und während der Lagerung beschädigt. Weitere Materialien sind die Reste der Burst- Zellen, einschließlich Hämoglobin und Mikropartikeln , die dazu beitragen können Entzündung und die Bildung von Blutgerinnseln , sowie die Nebenprodukte des Zellstoffwechsels , die im Wesentlichen zelluläre Abfall. Je länger Blut ist bei der Lagerung , bauen die mehr diese potenziell schädlichen Stoffe auf.
" Therapeutisch gibt es absolut keinen Grund, irgendetwas davon in den Patienten zu übertragen ", sagte Sergey Shevkoplyas , Associate Professor für biomedizinische Technik mit der UH Cullen College of Engineering . " Das einzige, was Sie in den Patienten eine Transfusion benötigen, ist gut erhaltenen roten Blutkörperchen. Es hat keinen Sinn zu geben Ihnen diese potentiell toxischen Materialien. "
Shevkoplyas unter einer NIH Direktor des Transformaforschungspreisarbeiten , eine einfache Vorrichtung , um gesunde, gut erhaltenen roten Blutkörperchen aus all dem anderen Material in dem Blutbeutel kurz vor der Transfusion zu trennen zu entwickeln. Derartige Zuwendungen unterstützt High- risk / high -Rendite -Projekte mit potenziell transformative Auswirkungen .
Das System Shevkoplyas entwickelt wird aus zwei Röhren, die in ein Kunststoffgerätnur ein paar Zentimeter groß füttern bestehen . Ein Rohr wird Blut in das Gerät zu senden, während ein anderer Salzlösung zu senden. Im ersten Schritt wird die Salz schädlichen Partikeln und der Aufbewahrungslösung aus den gesunden roten Blutkörperchen zu waschen. Als nächstes wird die gesamte Mischung durch ein Array von präzise gestaltet mikrofluidischen Kanälen, wobei die Form, Größe und Flexibilität der gesunden roten Blutkörperchen wird ihnen erlauben, von den Teilchen , beschädigte Zellen und Speicherlösung abgetrennt werden gesendet. An diesem Punkt werden die gesunden roten Blutkörperchen zusammen mit Kochsalzlösung als Transportmedium wirken , sicher in dem Patienten transfundiert werden .
Shevkoplyas betont wird dies keine leichte Aufgabe sein, da mikrofluidischen Forschung beinhaltet in der Regel durch die Kanäle von weniger als einem Millimeter strömenden Fluiden , mit Geräten, die nur ein paar Tropfen pro Stunde verarbeiten kann. Mit seiner Reihe von miteinander verbundenen Kanälen , zielt Shevkoplyas " Gerät diese mikrofluidischen Wechselwirkungen skalieren tausendfach .
" Das ist die große Herausforderung", sagte Shevkoplyas . "Anpassung an das Verständnis der Mikrofluidik zu einer Hochdurchsatz- Gerät ist nicht sehr einfach, aber wir haben einige gute Daten zeigen, dass wir es schaffen können. "
Während Shevkoplyas ' System vor großen wissenschaftlichen und technischen Hürden , ist einer der größten Vorteile , wie praktisch es ist. Die Materialien, die er verwenden wird, um das Gerät zu bauen, wie die Kochsalzlösung, sind bereits von der US Food and Drug Administration genehmigt . Dies reduziert die Belastung für die behördlichen Genehmigungen, die helfen sollen, halten Sie die Kosten des Systems bei rund $ 50 und lassen Sie es auf den Markt früher kommen .
Zusätzlich Gesundheitssysteme weltweit haben bereits Milliarden von Dollar in die bestehenden Blut Lagerung und Transfusionspraktiken investiert. Mit dem Gerät Shevkoplyas plant, erstellt werden keine wesentlichen Änderungen dieser Praktiken erfordern . Stattdessen wird der kleine , Einwegvorrichtung würde zwischen dem Blutbeutel und den Patienten während der Transfusion ganz im Ermessen des Patientenbetreuungsteamaufgestellt werden.
Zusammen bilden diese Funktionen es viel wahrscheinlicher, dass Shevkoplyas ' Gerät wird aus dem Labor in den klinischen Einsatz , wo sie einen positiven Einfluss auf die Gesundheit der Patienten haben zu bewegen.
"Wir versuchen , so viel von dieser Technologie , wie wir können in das bestehende Paradigma der Transfusions passen. Wir wollen medizinische Fachkräfte bei der Szene, die Lage versetzen, die Entscheidung über die Verwendung dieses Systems zu machen ", sagte Shevkoplyas . "Man kann das Leben der Menschen ohne Bluttransfusionen nicht retten. Wir versuchen nur , diese lebensrettenden Verfahren so sicher wie möglich zu machen. "