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芯片上的微型實驗室可在數分鐘內檢測出血液類型

如果及時進行輸血,對于失去大量血液的人來說,這可能是挽救生命的干預措施。但是,血液有幾種類型,其中一些與其他類型不相容。輸注不相容的血型會嚴重傷害患者。因此,對于醫務人員來說,在進行輸血之前了解患者的血型至關重要。

有四種主要的血液類型-O,A,B和AB。這些類型根據紅細胞表面上是否存在稱為A抗原和B抗原的結構而有所不同。根據紅細胞上D抗原的存在或不存在,血液可以進一步分為陽性和陰性兩種類型。醫學專業人員通常通過涉及針對A和B抗原的抗體的測試來告訴患者的血型。當抗體識別相應的抗原時,它們會與它們結合,從而使血細胞凝聚在一起,并使血液凝結。因此,特定的抗原-抗體組合可以告訴我們血液樣本的血型是什么。

然而,雖然這個概念聽起來很簡單,但所需的設備和技術通常非常專業。因此,測試是不可攜帶的,人員成本很高,并且可能需要超過半小時才能得出結果。在幾種類型的緊急情況下,這可能會帶來問題。

為了解決這些問題,日本東京科學大學的一組科學家在山本賢博士和本正昌弘博士的帶領下,開發了一種可以快速,可靠地確定患者血型的全自動芯片。用Mossuke博士的話來說,他和他的同事“已經開發出一種緊湊而快速的血液分型芯片,該芯片還可以自動稀釋全血。”

芯片包含一個帶有各種隔室的微型“實驗室”,血液樣本按順序穿過該隔室并進行處理,直到獲得結果。要開始此過程,用戶只需插入少量血液,按一下按鈕,然后等待結果即可。在芯片內部,首先用鹽溶液稀釋血液,然后引入氣泡以促進混合。稀釋的血液被輸送至均質器,在均質器中,由于氣泡運動更加劇烈,進一步混合產生了均勻的溶液。將勻漿化的血液溶液的一部分引入四個不同的檢測器腔室中。兩個小室分別裝有可檢測A抗原或B抗原的試劑。第三腔包含檢測D抗原的試劑,第四腔僅包含鹽溶液,沒有試劑,并用作負控制室,用戶不應在其中觀察任何結果??乖贵w反應將導致血液凝結,并且通過查看哪個腔室已凝結血液,使用者可以告知血型以及血液是陽性還是陰性。

此外,用戶不需要專門的光學設備來讀取結果。檢測器腔室的設計可以用肉眼輕松識別凝結的血液。該設備還非常靈敏,甚至可以檢測到微弱的凝結。

在測試期間,研究小組從10個供體中篩選了血液樣本,并獲得了所有10個樣本的準確結果。確定單個樣本的血型所需的時間只有五分鐘。

關于本團隊發明的潛在好處,Motosuke博士表示:“簡單快速的血液檢測芯片技術的進步將簡化緊急情況下的醫療服務,并將大大降低成本,并減少部分醫務人員的勞動”。鑒于該芯片具有高度的可移植性,Motosuke教授還推測它可以在空中醫療運輸和災害響應環境中使用。該芯片有可能改變緊急醫療支持的提供方式。

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