Regisztráció és bejelentkezés

Alakos elemek számának meghatarozasa vérből Lab-on-a-Chip eszközben

A munkánk célja egy orvos-biológiai mérés automatizálásának megvalósítása egy mikrofluidikai mérési környezet segítségével. A vörösvértest szám fontos adat az orvosi diagnosztikában, tipikus példa lehet az anémia, azaz a vérszegénység felismerése, de irányadó paraméterként szerepel számos kórképben. A vörösvértest szám meghatározására manapság elterjedt módszer a Bürker kamra alkalmazása. Az eljárás amellett, hogy emberi erőforrást igényel, továbbá időigényes és pontatlan.

Automatizált megoldásoknál a vér-oldatot kb. 10um nyílásban végződő kapilláris csőbe vezetik, így a vértestek egyesével haladnak át, és egy speciális elektróda elrendezéssel az áthaladás detektálható. Az ilyen készülék legköltségesebb eleme ez a speciális kapilláris cső.

A feladatra alkalmas alternatívát nyújthat egy mikrofluidikai elven működő vörösvértest számláló berendezés. A mikrofluidika olyan folyadékmanipulációval foglalkozik ahol pár száz mikrométer átmérőjű csatornákban áramoltatnak igen kis térfogatú folyadékokat. A csatornákban a folyadékok mindig laminárisan áramlanak. A lamináris áramlás és kis geometriai méretek révén speciális elrendezésekben elérhető a vér alakos elemeinek darabonkénti obszerválása is.

A vörösvértestszám meghatározására több megoldást találunk a mikrofluidikával foglalkozó szakirodalomban. Impedanciája intenzitásváltozást okoz a lézer fényében [1,2]. LED-et alkalmazva hasonló jelenség tapasztalható [3]. Ha a csatornában más sejtek is haladnak, azokat meg lehet különböztetni külön-külön is [4,5,6].

Az általunk választott módszerben az ún. hidrodinamikai fókuszálás elvét használjuk fel. 10 um-es virtuális csatornát mikrofluidikai módszerekkel hozzuk létre. Ebben a virtuális csatornában az alakos elemek detektálását lézersugaras átvilágítással tervezzük megvalósítani.

Hivatkozások:

[1] Kwang Bok Kim et. al., "Red blood cell quantification microfluidic chip using polyelectrolytic gel electrodes'", Electrophoresis, Volume 30, Issue 9, pp. 1464-1469, 2009

[2] Jean-Christophe Roulet et. al., "Performance of an Integrated Microoptical Systemfor Fluorescence Detection in Microfluidic Systems'', Analytical Chemisrty, 74(14), pp. 3400-3407, 2002

[3] Joshua B. Edel et. al., "Thin-film polymer light emitting diodes as integrated excitation sources for microscale capillary electrophoresis'', Lab on a Chip, Issue 2, pp. 136-140, 2004

[4] Ali Asgar S. Bhagat et. al., "Pinched flow coupled shear-modulated inertial microfluidics for high-throughput rare blood cell separation'', Lab on a Chip, Issue 11, pp.~ 1870-1878, 2011

[5] G. Merniera et. al., "Label-free Sorting and Counting of Yeast Cells for Viability Studies'', Procedia Chemistry, 1, pp. 385-388, 2009

[6] Chong Wing Yung et. al., "Micromagnetic–microfluidic blood cleansing device'', Lab on Chip, Volume 9, Number 9, pp. 1153-1308, 2009

szerzők

  • Kanev Konstantin
    villamosmérnöki
    nappali
  • Erényi András
    villamosmérnöki
    nappali
  • Rubics Vilmos
    villamosmérnöki
    nappali

konzulens

  • Dr. Ender Ferenc
    Egyetemi Docens, Elektronikus Eszközök Tanszék