Vue rapprochée de l'analyseur optique. Crédit :Nikita Taparia, Université de Washington
Environ un quart de la population mondiale souffre d'anémie, une maladie causée par un déficit de concentration d'hémoglobine dans les globules rouges. Pour réduire le fardeau de l'anémie, les responsables de la santé ont besoin d'une meilleure image de l'impact mondial de la maladie, une compréhension rendue viable par un moyen portable et abordable d'analyser le sang.
Des chercheurs de l'Université de Washington ont développé un appareil plus petit qu'un grille-pain qui peut détecter le niveau d'hémoglobine dans des échantillons de sang total en utilisant l'absorbance optique. L'ouvrage est publié cette semaine dans Avances AIP .
L'hémoglobine est une protéine présente dans les globules rouges qui transporte l'oxygène dans tout le corps. Lorsque la concentration d'hémoglobine diminue, le corps manque d'oxygène, entraînant souvent des vertiges, fatigue, essoufflement, et rythme cardiaque anormal.
Les analyseurs de sang actuellement sur le marché mesurent l'hémoglobine en brisant chimiquement les globules rouges dans un échantillon. Cette technique nécessite une expertise pratique pour préparer et analyser un échantillon, limitant la capacité de surveiller l'anémie dans de nombreuses régions du monde.
"L'aspect le plus excitant de cet analyseur est qu'il utilise du sang total et ne nécessite pas d'étapes ni de réactifs supplémentaires pour préparer un échantillon, " dit Nathan Sniadecki, professeur agrégé en génie mécanique à l'Université de Washington et l'un des auteurs.
L'appareil ne nécessite que quelques gouttes de sang pour l'analyse.
"Vous venez de faire couler du sang dans le canal et c'est tout, " dit Nikita Taparia, un doctorant dans le laboratoire de Snaidecki et un autre auteur. "Il peut être utilisé n'importe où."
L'analyseur tire parti des propriétés optiques du sang, comme l'absorption et la diffusion, pour mesurer la concentration d'hémoglobine. Le sang anémique transmet plus de lumière que le sang normal, ainsi, la gravité de l'anémie peut être mesurée comme un rapport entre l'intensité lumineuse transmise et l'intensité lumineuse d'origine.
Pour simuler l'anémie, les chercheurs ont dilué des échantillons de sang avec une solution tampon. L'analyseur de sang était efficace pour prédire les cas d'anémie modérée à sévère, défini comme moins de 10 grammes par décilitre d'hémoglobine dans un échantillon. L'analyseur n'a produit aucun résultat faussement négatif.
Nikita Taparia se tient debout avec une carte microfluidique à la main, à côté de l'analyseur optique. Crédit :Nikita Taparia, Université de Washington
La densité optique des échantillons n'a pas augmenté linéairement, ainsi une concentration plus élevée d'hémoglobine définit la limite supérieure de détection pour le dispositif.
La principale cause de l'anémie est la carence en fer, mais il peut coexister avec d'autres conditions, comme le paludisme et des troubles génétiques comme la drépanocytose. Une anémie sévère peut entraîner une augmentation de la mortalité maternelle et infantile. Elle nuit également au développement cognitif et physique des enfants.
"Cela a été vraiment gratifiant de faire partie d'un projet du début à la fin qui a produit un appareil qui va vraiment aider les gens, " a déclaré Taparia. "Cet analyseur est destiné aux personnes atteintes de maladie."
La conception actuelle est un prototype qui pourrait être intégré à d'autres dispositifs microfluidiques pour analyser des échantillons de sang total en parallèle afin de diagnostiquer l'anémie et d'autres facteurs sous-jacents qui pourraient contribuer à la maladie.
