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储存红细胞力学特性表征2021-12-06 09:33:43

活细胞的力学性质是决定其功能正常与否的重要因素之一。尤其对于红细胞来说,其在体内循环时无时无刻不处于复杂的力学微环境中,因此红细胞自身力学特性对于维持微循环灌注、发挥良好的供氧作用就显得尤为重要,早在九十年代就已建立了红细胞聚集性、变形性等力学特性的检测方法。

红细胞聚集在生理和临床上都有重要意义。常用的检测方法包括血沉K值法、粘度法和动态图像法等。血沉k值法是临床上广泛应用的方法。粘度法是实验室较为常用的聚集性检测方法,采用样品低切与高切变率下表观粘度的比值作为红细胞聚集指数,也是本课题中采用的检测方法。动态图像法是近年来研究较多的方法,但该方法分析过程较为复杂,目前尚无统一标准。
 
变形性是红细胞的重要生理功能,其测量方法曾被广泛研究。常用的变形性检测方法有三种,激光衍射法、微孔筛滤过法、微管吸吮法等。激光衍射法是利用红细胞对激光的衍射效应得到衍射图,通过其横轴和纵轴的大小计算一定切应力作用下红细胞的变形指数(DI)。该方法主要通过激光衍射仪进行检测,需要借助高粘度的聚乙酰吡咯烷烔(PVP)溶液完成,且仅能表示群体红细胞的平均变形情况,而忽略了个体差异。微孔筛过滤法也是一种红细胞群体的变形性检测方法。
 
主要通过考察红细胞通过一定孔径的滤膜的能力。该方法影响因素较多,且变形性较差的红细胞可能会堵塞微孔,影响检测结果,适用范围较小。微管吸吮法是使用直径较小的微吸管,施加负压将红细胞部分吸入管口,吸入部分的长度与负压大小相关,可通过记录红细胞吸入微管内的的伸长长度与施加负压的关系代表红细胞变形指数。该方法虽然能够检测个体红细胞的变形性,但操作极其复杂,难以获得具有统计学意义的实验结果,在临床上应用价值有限。
 
微流检测法是目前热门的红细胞变形性检测方法,该方法能够兼顾红细胞个体、群体的变形情况,操作简单,样品用量少,适用于血液储存期间的质量监测。因此,我们拟在现有报道的基础上建立一套临床适用性强的储存红细胞力学特性的微流检测方法,并希望通过细胞经受微流剪应力后的形状变化,借助数学模型计算更多的力学参数,如杨氏模量等。杨氏模量是弹性材料在一定的弹性范围内正向应力与应变的比值,目前常通过检测细胞杨氏模量表征某些病理状态,如通过红细胞杨氏模量区分健康红细胞与地中海贫血红细胞等。
 
出自《红细胞储存损伤中的力学因素及防护策略研究》作者王瑛。