德科研人员建立红细胞变形性测定新方法
德国于利希研究中心报道,其研究人员借助中心的超级计算机 JURECA,建立了一种低成本、快速和简便的检测血液红细胞变形性和分离僵硬红细胞的新方法,有望据此开发新的医疗设备。
血红细胞看似浮肿圆盘,顶部和底部有凹“坑”。与许多其他细胞特性一样,弹性是其重要的生物标识。健康的盘状红细胞通常非常柔韧,并可改变形状,因而能穿透最细的血管并为它们供氧。但患有镰状细胞性贫血症、疟疾和糖尿病等疾病的人的血细胞则呈现其他形状,同时逐渐变硬,阻碍血液流通,据此可判断疾病的发生和进展。
借助超算模拟,采用微流控装置,优化“确定性横向位移”(Deterministic lateral displacement,DLD)系统,于利希研究中心的科研人员建立了一种测定红细胞变形性和分离僵硬红细胞的新方法。试验显示,液体中的红细胞流过格子状排列的棒状障碍物,大小不同经过的路径也不同。明显小于障碍物间距的几乎不受阻碍地流动,但较大的则横向偏转并被“筛除”。通过设置不同的障碍物,能同时测定细胞的大小和弹性;此外,根据细胞变形的程度可对其进行分类并分离。新方法具成本低、快速、操作简便等优点。
接下来,研究人员将采用圆形、三角形、菱形和梯形等不同形状的障碍物进行测试,对方法做进一步优化。原则上,新方法也适用于其他类型的细胞。