Según la National Kidney Foundation, más de 37 millones de personas viven con enfermedad renal.
Los riñones juegan un papel importante en el cuerpo, desde la eliminación de productos de desecho hasta el filtrado de la sangre. Para las personas con enfermedad renal, la diálisis puede ayudar al cuerpo a realizar estas funciones esenciales cuando los riñones no están funcionando a plena capacidad.
Sin embargo, los glóbulos rojos a veces se rompen cuando la sangre se envía a través de un equipo defectuoso que se supone que limpia la sangre, como una máquina de diálisis. Esto se llama hemólisis. La hemólisis también puede ocurrir durante el análisis de sangre cuando la sangre se extrae demasiado rápidoaguja, lo que lleva a muestras de laboratorio defectuosas.
No existe un indicador confiable de que los glóbulos rojos se están dañando en un entorno clínico hasta que un individuo comienza a mostrar síntomas, como fiebre, debilidad, mareos o confusión.
El ingeniero mecánico de la Universidad de Delaware Tyler Van Buren y sus colegas colaboradores de la Universidad de Princeton han desarrollado un método para controlar el daño sanguíneo en tiempo real.
"Nuestro objetivo era encontrar un método que pudiera detectar el daño de los glóbulos rojos sin la necesidad de pruebas de laboratorio", dijo Van Buren, profesor asistente de ingeniería mecánica con experiencia en dinámica de fluidos.
Los investigadores informaron recientemente su técnica en Informes científicos , a Naturaleza publicación
Detectando daño en las células sanguíneas
En el cuerpo, los glóbulos rojos flotan en el plasma junto con los glóbulos blancos y las plaquetas. El plasma es naturalmente conductor y eficiente al pasar una carga eléctrica. Los glóbulos rojos están repletos de hemoglobina, una proteína transportadora de oxígeno, quetambién es conductivo
Esta hemoglobina generalmente está aislada del cuerpo por el revestimiento celular. Pero a medida que los glóbulos rojos se rompen, la hemoglobina se libera al torrente sanguíneo, lo que hace que la sangre se vuelva más conductiva.
"Piensa en la sangre como un río y los glóbulos rojos como globos de agua en ese río", dijo Van Buren, quien se unió a UD en 2019. "Si tienes electrones partículas cargadas negativamente esperando para cruzar el río, eses más difícil cuando hay muchos globos de agua presentes. Esto se debe a que el caucho está aislado, por lo que la sangre será menos conductora. A medida que los globos de agua o las células sanguíneas se rompen, hay menos barreras y la sangre se vuelve más conductiva.facilitando que los electrones se muevan de un lado a otro "
En diálisis, la sangre de un paciente se extrae del cuerpo, se limpia y luego se recircula al cuerpo. Los investigadores desarrollaron un experimento simple para ver si podían medir la resistencia mecánica de la sangre fuera del cuerpo.
Para probar su técnica, los investigadores hicieron circular sangre sana a través del sistema de laboratorio y gradualmente introdujeron sangre dañada mecánicamente para ver si cambiaría la naturaleza conductora del fluido en el sistema.
Sí. Los investigadores vieron una correlación directa entre la conductividad del fluido en el sistema y la cantidad de sangre dañada incluida en la muestra.
Si bien este problema de sangre dañada es muy raro, el método del equipo de investigación introduce una forma potencial de monitorear indirectamente el daño sanguíneo en el cuerpo durante la diálisis. Los investigadores teorizan que si los médicos pudieran monitorear la resistencia de la sangre de un paciente al entraruna máquina de diálisis y saliendo, y vieron un cambio importante en la resistencia - o conductividad - hay buenas razones para creer que la sangre está siendo dañada.
"No somos médicos, somos ingenieros mecánicos", dijo Van Buren. "Esta técnica necesitaría mucha más investigación antes de aplicarse en un entorno clínico".
Por ejemplo, Van Buren dijo que el método no necesariamente funcionaría en las poblaciones de pacientes porque la conductividad sanguínea de un individuo es solo eso, individual.
En el futuro, Van Buren dijo que sería interesante evaluar si la conductividad también podría usarse en lugar de un muestreo de laboratorio para aplicaciones fuera de la diálisis. Por ejemplo, esto podría ser útil en la investigación dirigida a comprender cómo se pueden dañar las células sanguíneas, tanto dentro como fuera del cuerpo, y posibles métodos de prevención.
También tiene curiosidad por saber si este método podría usarse para evaluar e identificar muestras de sangre comprometidas en el sitio, ahorrando tiempo y dinero para hospitales o laboratorios de diagnóstico, al tiempo que elimina la necesidad de que los pacientes hagan múltiples viajes para extraer sangre si hayun problema.
Los coautores del artículo incluyen a Alexander J. Smits, profesor de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de Eugene Higgins en la Universidad de Princeton y el investigador principal del proyecto, y Gilad Arwatz, un ex estudiante graduado en la Universidad de Princeton, ahora presidente y CEO de InstrumemsC ª.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Original escrito por Karen B. Roberts. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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