Жыл сайын миллиондаған адам қан доноры болып, көптеген өмірді құтқаруға көмектеседі. Қан тапсырғаннан кейін плазма мен лейкоциттер эритроциттерден бөлініп алынады — көбіне эритроциттер құю үшін пайдаланылады. Көптеген елдерде эритроциттер тоңазытқышта сұйық ерітінді түрінде 42 күнге дейін сақталады.

Донорлық қан қалай ескіреді

Уақыт өте келе эритроциттер құрылымдық өзгерістерге ұшырайды: олардың мембраналары әлсірейді, ал зиянды зат алмасу өнімдері жиналады. Бұл эритроциттер ерітіндісінің біртіндеп құюға жарамсыз болуына әкеледі, сондықтан алты апта өткен соң оны қолдануға болмайды.

Алайда бірдей сақтау жағдайларында және бірдей мерзімде барлық донорлық қан бірдей жылдамдықпен ескірмейді. Эритроциттердің сапасы мен олардың нашарлау қарқыны донордың зат алмасуына, өмір салтына, салмағына, жынысына және жасына байланысты айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Бұл айырмашылықтар ауруханалар мен қан орталықтарында жиі байқалмайды, себебі қан сапасын құю алдында тез әрі қолжетімді бағалау әдістері жоқ.

Қан сапасын бағалауға арналған жаңа құрылғы

Боулдердегі Колорадо университеті мен Колорадо Аншутц университетінің зерттеушілері осы мәселені шешуге қабілетті ықшам, арзан әрі қолдануға оңай құрылғы ойлап тапты.

«Біздің мақсатымыз — тиын көлеміндей чип жасап, оны ұялы телефонға қосу», — дейді Боулдердегі машина жасау кафедрасының доценті Сяоюнь Дин. — «Ол телефон камерасы мен арнайы қосымшаны пайдаланып, нәтижені небәрі екі минутта алуға мүмкіндік береді».

Чиптің жұмыс істеу принципі

Чип акустикалық толқындар шығарады, олар тек жоғарғы қабатқа, яғни электродтар орналасқан жерге әсер етеді. Чип бетіне кішкентай қан тамшысы тамызылады. Чип арқылы электр тогы өткенде, акустикалық толқындар эритроциттерді дірілдетіп, оларды қыздырады, ақыры олар бұзылады. Бұл қан жасушаларына арналған мини-стресс-тест іспетті: жасушалар неғұрлым тез бұзылса, қан сапасы соғұрлым төмен болады.

Эксперимент нәтижелері

Эксперимент барысында бірнеше сау донордан алынған қан үлгілері 42 күн бойы әр апта сайын тексерілді. Нәтижесінде, қан ескірген сайын кейбір донорлардың эритроциттері басқаларға қарағанда төмен температурада және ертерек бұзылатыны анықталды, бұл ресми жарамдылық мерзімі аяқталмай тұрып-ақ қан сапасының айтарлықтай төмендеуіне әкелді.

Мұндай кішкентай чипте діріл тудыру оңай болмағандықтан, зерттеушілер бұл функцияны тек жылу арқылы жүзеге асыруға бола ма деп те сынап көрді. Олар сынақ кезінде температураны мұқият бақылап, нәтижелерді донорлар арасында және уақыт өте салыстыруға мүмкіндік жасады. Алайда акустикалық дірілсіз эритроциттердегі жеке айырмашылықтарды анықтау мүмкін болмады.

Технологияны қолдану болашағы

Бұл технология сақтау мерзімімен қатар, донорлар арасындағы биологиялық айырмашылықтар да эритроциттердің сапасына әсер ететінін көрсетеді. Қан сапасы төмен үлгілерді анықтау арқылы ауруханалар оларды бірінші кезекте пайдаланып, пациенттерді тиімдірек емдей алады. Құрылғы сондай-ақ құйылған қанның өз функциясын қаншалықты жақсы орындайтынын болжауға мүмкіндік береді.

Бұл әдісті медицинада кеңінен енгізуге әлі біраз уақыт қажет, бірақ болашақта зерттеушілер осыған ұқсас тәсілді қан жасушаларына немесе қандағы ақуыз деңгейіне әсер ететін түрлі факторларды өлшеу үшін қолдануға үміттенеді.

Бұл зерттеу туралы мақала Lab on a Chip журналының соңғы санында жарияланды.