L'amélioration des techniques actuelles pour mesurer la déformabilité des globules rouges offre des avantages dans la détection des maladies. En étant capable de détecter précocement les changements de déformabilité des globules rouges, les patients peuvent être diagnostiqués et traités plus tôt, améliorant ainsi leur pronostic. Des outils de mesure raffinés aideront également les chercheurs à mieux comprendre la déformabilité des globules rouges et ses mécanismes, ce qui pourrait conduire à de nouveaux traitements.

« Dans l'ensemble, l'amélioration de la façon dont la déformabilité des globules rouges est mesurée peut conduire à de meilleurs outils de diagnostic, à une surveillance améliorée de la progression de la maladie et à des traitements plus efficaces », a ajouté le professeur Assoc Ai, qui a dirigé une étude qui a développé l'évaluation de la déformabilité des globules rouges basée sur l'image via la classification des formes. (IRIS).

Dans l'article « Évaluation intelligente de la déformabilité basée sur l'image des globules rouges via une classification dynamique des formes », le professeur Assoc Ai et son équipe présentent IRIS comme une nouvelle approche permettant d'évaluer la déformabilité des globules rouges en classifiant la forme d'un globule rouge passant par un canal. L'étude est publiée dans la revue Sensors and Actuators B:Chemical .

IRIS utilise l'apprentissage profond et fonctionne en quatre étapes :configuration microfluidique, capture d'image, classification de forme et évaluation de la déformabilité.

Les globules rouges sont d'abord introduits dans un canal microfluidique qui imite l'environnement naturel d'un vaisseau sanguin, puis ils se déforment. Les images des globules rouges qui passent sont ensuite capturées par une caméra à grande vitesse et traitées par un modèle d'apprentissage profond entraîné pour identifier et classer les globules rouges en six formes prédéfinies qui représentent différents états de déformation des globules rouges.

Enfin, la fréquence et le type de chaque forme dans différentes conditions sont évalués. Cela fournit des données quantitatives sur la déformabilité des globules rouges qui peuvent être utilisées pour vérifier les impacts du traitement sur la santé et la fonctionnalité des globules rouges.

Bien qu'IRIS ne soit pas la première technique permettant de mesurer la déformabilité des globules rouges, sa technologie basée sur la microfluidique offre de nombreux avantages par rapport aux techniques traditionnelles telles que la pince optique et la microscopie à force atomique. Grâce à la microfluidique, IRIS produit un débit beaucoup plus élevé que les techniques traditionnelles basées sur une seule cellule, mais peut être automatisé et simplifié, réduisant ainsi le travail manuel des opérateurs formés.

Les dispositifs microfluidiques nécessitent des volumes d’échantillons beaucoup plus petits et sont plus rentables que les équipements nécessaires dans les techniques traditionnelles. De plus, les systèmes microfluidiques s’intègrent facilement à d’autres outils et sont évolutifs pour une production de masse. Ces avantages rendent ces systèmes très utiles dans des contextes cliniques et de recherche étendus.

La microfluidique permet également un contrôle précis des conditions d'écoulement dans les canaux, permettant ainsi des études détaillées du comportement des globules rouges dans différents environnements contrôlés par l'utilisateur. Plus important encore, les techniques microfluidiques impliquent moins de manipulations cellulaires, réduisant ainsi les risques de modification artificielle de l'état naturel de la cellule, ce qui peut se produire lorsque la microscopie à force atomique et les pinces optiques sont utilisées.

Un autre avantage important d'IRIS est sa classification en quatre formes (4SC). L'utilisation de 4SC par rapport à la forme zéro (0SC) ou à la classification à deux formes (2SC) entraîne une sensibilité plus élevée en raison d'une résolution accrue des états de déformation, d'une meilleure puissance statistique et d'une précision de reconnaissance de forme améliorée.

Essentiellement, 4SC classe les globules rouges en quatre formes incluant des états de déformation intermédiaires. Cela fournit une vue plus raffinée de la déformabilité des globules rouges par rapport à la simple classification des globules rouges en deux formes (2SC) ou aucune (0SC).

IRIS présente plusieurs avantages pour une utilisation en milieu clinique, thérapeutique et de recherche. L'obtention d'informations détaillées sur la déformabilité des globules rouges permet une détection et un diagnostic précoces de la maladie, tout en permettant des plans de traitement personnalisés pour chaque patient.

En tant que méthode à haut débit, IRIS est également utile dans les tests de dépistage de drogues où de grands volumes de données sont générés. Enfin, la capacité de la technologie à modifier avec précision l'environnement des globules rouges, associée à sa haute sensibilité, permet aux chercheurs d'étudier les propriétés des globules rouges dans diverses conditions, améliorant ainsi les capacités de recherche et cliniques.

Assoc Prof Ai vise à étendre et affiner la technologie IRIS et à valider ses résultats avec des résultats cliniques. De plus, il envisage de créer un IRIS portable pour accroître son accessibilité et sa portée d'application. Dans l’ensemble, il prévoit qu’IRIS deviendra à long terme un outil de diagnostic fiable, efficace et accessible.