Классический анализ
Существует четыре основных типа крови — O, A, B и AB. Эти типы различаются в зависимости от наличия или отсутствия антигенов A и B на поверхности эритроцитов. Кровь также может быть разделена на положительные и отрицательные типы в зависимости от наличия или отсутствия антигенов D на эритроцитах. Обычно группа крови пациента определяется с помощью специальных тестовых образцов, которые включают антитела против антигенов А и В. Когда антитела распознают соответствующие антигены, они связываются с ними, заставляя клетки крови слипаться и кровь сворачивается. Конкретные комбинации антиген-антитело и сообщают медицинским работникам, какова группа крови в тестируемом образце.
Не смотря на то, что анализ на определение группы крови – один из самых распространенных лабораторных тестов, провести его в «полевых условиях» невозможно. К тому же результаты приходится ожидать до получаса, что может оказаться непозволительно долгим сроком в чрезвычайной ситуации, когда речь идет о спасении жизни.
Для решения этих проблем группа ученых из Токийского университета науки разработала полностью автоматизированный чип, который может быстро и надежно определять группу крови пациента.[1] Он оснащен микроразмерной «лабораторией» с различными отсеками, через которые последовательно проходит образец крови до получения результатов.
Как это работает?
Чтобы начать процесс тестирования, пользователь просто капает на чип небольшое количество крови, нажимает кнопку и ждет результата. Внутри чипа кровь сначала разбавляют физиологическим раствором и транспортируется в гомогенизатор, где перемешивается при помощи интенсивно движущихся пузырьков воздуха до однородного раствора.
Порции гомогенизированного раствора крови попадают в четыре разные камеры детектора. Первые две камеры содержат реагенты, которые могут обнаруживать антигены А или В. Третья камера содержит реагенты, которые обнаруживают антигены D, а четвертая –только физиологический раствор без реагента для отрицательного контроля (в ней не должно наблюдаться никаких результатов). Реакция антиген-антитело вызовет коагуляцию крови, и, посмотрев, в каких камерах кровь свернулась пользователь может определить ее группу и резус-фактор.
Читайте также: Ученые нашли способ очистить донорскую кровь от SARS-CoV-2
Невооруженным глазом
Дополнительным преимуществом чипа является то, что для считывания результатов не требуется специального оптического оборудования. Конструкция камер детектора позволяет легко идентифицировать свернутую кровь невооруженным глазом. Устройство также очень чувствительно и может обнаружить даже слабую коагуляцию. А время, необходимое для определения группы крови одного образца, составляет всего пять минут. Все это позволяет значительно сократить затраты и упростить оказание неотложной медицинской помощи в чрезвычайных ситуациях.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Ken Yamamoto, Ryosuke Sakurai, Masahiro Motosuke. Fully-automatic blood-typing chip exploiting bubbles for quick dilution and detection. Biomicrofluidics, 2020; 14 (2): 024111 DOI: 10.1063/5.0006264
