GIST开发实时血液成分分析技术
一种能够实时测量、分析血液组成成分的介电特性,从而得出精密结果的技术已经被开发出来。
光州科学技术院(GIST)18日表示,机械机器人工学系Yang Sung教授研究团队开发出一项新型传感器技术,能够在血液流动状态下分析红细胞的排列以及红细胞内部血红蛋白的水合结构。
该技术将电化学阻抗谱法(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)与微流控(Microfluidic)技术相结合,其特点是在真实血液流动状态下,能够精确测量红细胞的排列方向性及细胞内部水分结构。
既有的血液成分分析方式以静止状态的血液为分析对象,容易发生红细胞凝集或沉降现象,从而导致测量精度下降,存在这一局限。
为解决这一问题,研究团队在模拟真实血流环境的微流控通道中测量血液阻抗,并将其与反映各向异性介电特性的有效介质理论相结合开展分析。
特别是引入了可以对红细胞排列状态进行定量化的“优选排列指数”概念进行分析,结果显示,全部红细胞中约34%沿着流动方向排列,其余66%则呈随机排列。
此外,研究团队将红细胞内部并非视为单纯溶液,而是建模为具有双重水合壳层的血红蛋白胶体,从而在考虑细胞内部物理特性的基础上,实现了更加精细的EIS解析。
Yang Sung教授表示:“本次研究的意义在于,不仅仅停留在对流动血液阻抗的测量层面,而是提出了一种能够对红细胞排列特性和血红蛋白水合结构进行定量解析的分析方法”,“今后有望在智能医疗设备以及医院用实时血液检测仪等多种医疗领域得到广泛应用”。
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