Vista de primer plano del analizador óptico. Crédito:Nikita Taparia, Universidad de Washington
Aproximadamente una cuarta parte de la población mundial padece anemia, una enfermedad causada por una deficiencia de concentración de hemoglobina en los glóbulos rojos. Para reducir la carga de la anemia, los funcionarios de salud necesitan una mejor imagen del impacto global de la enfermedad, un conocimiento viabilizado gracias a una forma portátil y asequible de analizar sangre.
Investigadores de la Universidad de Washington desarrollaron un dispositivo más pequeño que una tostadora que puede detectar el nivel de hemoglobina en muestras de sangre total utilizando absorbancia óptica. El trabajo se publica esta semana en Anticipos de AIP .
La hemoglobina es una proteína que se encuentra en los glóbulos rojos y que transporta oxígeno por todo el cuerpo. A medida que disminuye la concentración de hemoglobina, el cuerpo se queda sin oxígeno, a menudo resulta en mareos, fatiga, dificultad para respirar, y frecuencia cardíaca anormal.
Los analizadores de sangre actualmente en el mercado miden la hemoglobina rompiendo químicamente los glóbulos rojos en una muestra. Esta técnica requiere experiencia práctica para preparar y analizar una muestra, limitando la capacidad de monitorear la anemia en muchas partes del mundo.
"El aspecto más interesante de este analizador es que utiliza sangre completa y no requiere pasos y reactivos adicionales para preparar una muestra, "dijo Nathan Sniadecki, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad de Washington y uno de los autores.
El dispositivo solo requiere unas pocas gotas de sangre para su análisis.
"Simplemente corres sangre en el canal y eso es todo, "dijo Nikita Taparia, un candidato a doctorado en el laboratorio de Snaidecki y otro autor. "Se puede usar en cualquier lugar".
El analizador aprovecha las propiedades ópticas de la sangre, como la absorción y la dispersión, para medir la concentración de hemoglobina. La sangre anémica transmite más luz en comparación con la sangre normal, por lo que la gravedad de la anemia se puede medir como una relación entre la intensidad de la luz transmitida y la original.
Para simular anemia, los investigadores diluyeron muestras de sangre con una solución tampón. El analizador de sangre fue eficaz para predecir casos de anemia moderada a grave, definido como menos de 10 gramos por decilitro de hemoglobina en una muestra. El analizador no produjo ningún resultado falso negativo.
Nikita Taparia está parada con una tarjeta de microfluidos en la mano, junto al analizador óptico. Crédito:Nikita Taparia, Universidad de Washington
La densidad óptica de las muestras no aumentó linealmente, por lo que una mayor concentración de hemoglobina define el límite superior de detección del dispositivo.
La principal causa de anemia es la deficiencia de hierro, pero puede coexistir con otras condiciones, como la malaria y trastornos genéticos como la anemia drepanocítica. La anemia grave puede provocar un aumento de la mortalidad materna e infantil. También afecta el desarrollo cognitivo y físico de los niños.
"Ha sido realmente gratificante ser parte de un proyecto de principio a fin que produjo un dispositivo que realmente ayudará a las personas, ", Dijo Taparia." Este analizador está diseñado para personas que tienen enfermedades ".
El diseño actual es un prototipo que podría integrarse con otros dispositivos de microfluidos para analizar muestras de sangre total en paralelo para diagnosticar anemia y otros factores subyacentes que podrían contribuir a la enfermedad.
