Pour les patients ayant besoin de sang, il est fatalement important qu'ils reçoivent le bon type. C'est pourquoi les médecins donnent souvent aux patients des salles d'urgence du sang de donneur universel, plutôt que d'attendre les résultats d'un test sanguin. Les tests sanguins sont longs à traiter, sont chers, et laisser place à l'erreur humaine - mettre une fiole de sang dans le mauvais rack, l'étiqueter mal, ou envoyer la carte dans la mauvaise pièce. Si les tests sanguins pouvaient être effectués directement sur le lieu des soins, il pourrait révolutionner le diagnostic et le traitement.

Pour réorganiser la façon dont les tests sanguins sont administrés, Des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon ont créé un dispositif de point de service qui utilise des ondes sonores pour séparer les cellules sanguines. Le dispositif, développé par Erin Dauson, chercheuse post-doctorante en génie civil et environnement (CEE), les professeurs du CEE Kelvin Gregory et Irving Oppenheim, et professeur agrégé de génie chimique Kris Dahl, a le potentiel de permettre aux médecins d'effectuer des analyses de sang dans la même pièce que le patient.

L'appareil portable, en plexiglas, contient un petit canal qui coule à un angle. De part et d'autre du canal, les cristaux de zirconate titanate de plomb (PZT) vibrent lorsqu'ils sont excités par une tension électrique, créant des vagues massives qui se propagent dans le canal. Les ondes sonores appliquent une force aux particules circulant dans le canal, provoquant la séparation des particules en fonction de leur taille, forme, et compressibilité.

Par exemple, un globule rouge (RBC) suivra la ligne de courant, ou la direction dans laquelle le fluide s'écoule, même si le flux s'incurve en biais. Mais les globules blancs, parce qu'ils sont plus gros que les globules rouges, sont poussés avec plus de force et sont déviés hors de la ligne de courant dans une ligne séparée.

« Nous voulons compléter les méthodes actuelles de tests sanguins avec une option de point de service utilisant cet appareil, ", explique Dauson. "Nous essayons de remédier à certaines des limites des méthodes actuelles en appliquant notre appareil à des applications de typage sanguin et de formule sanguine complète."

Les méthodes actuelles de séparation des cellules nécessitent l'ajout d'étiquettes moléculaires qui modifient les cellules et limitent leurs utilisations pour une étude plus approfondie. Avec ces méthodes, les chercheurs ne peuvent séparer qu'un ou deux types cellulaires à la fois. Contrairement aux méthodes actuelles, l'appareil créé par les chercheurs de Carnegie Mellon n'altère en rien la constitution de la cellule. Et il ne faut qu'une petite quantité de sang pour effectuer un test.

Avec cette technologie, les médecins pouvaient administrer des numérations globulaires ou des tests de groupe sanguin directement dans leurs bureaux, avec une seule goutte de sang. Une fois l'appareil perfectionné, il peut également être produit à peu de frais en grandes quantités.

« Il y a une variété d'applications que nous abordons, " dit Gregory. " Mais finalement, il s'agit de diagnostic. Nous parlons d'une piqûre de sang au lieu de tirer cinq millilitres de sang d'une artère. Très faible volume et diagnostic très rapide, conduisant à des décisions plus rapides concernant le traitement.

Avec leur nouveau design d'appareil, l'équipe de recherche a ouvert les portes à l'efficacité, peu coûteux, et des tests sanguins mini-invasifs. L'équipe continuera d'optimiser l'appareil avant de poursuivre des pistes de commercialisation de l'instrument.