Zdrowe czerwone krwinki przepływają uporządkowanym wzorcem w przeciwieństwie do ich chorych odpowiedników

Anonim

Interdyscyplinarny, międzynarodowy zespół naukowców, w tym profesor Northwestern Engineering, Petia Vlahovska, odkrył, że zdrowe czerwone krwinki gromadzą się w dwuwymiarowy wzór krystaliczny, podczas gdy patologiczne krwinki czerwone ulegają zaburzeniu.

Odkrycia zapoczątkowały możliwość zastosowania nowatorskiego narzędzia diagnostycznego do wykrywania patologii krwi w chorobach, takich jak niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, zaburzenie, które Światowa Organizacja Zdrowia od dawna uważa za znaczący problem zdrowotny na całym świecie.

"W chorobach takich, jak anemia sierpowata, czerwone krwinki są stwardniałe i nie tworzą" kryształów ", dlatego też rozkazy mogą odróżnić zdrowe i chore komórki krwi czerwone i prowadzić do narzędzia diagnostycznego do wykrywania patologii układu sercowo-naczyniowego", powiedział Vlahovska, profesor nadzwyczajny nauk technicznych i matematyki stosowanej w Northwestern's McCormick School of Engineering and Applied Science.

Pod tytułem "Blood Crystal: Emergent Order of Red Blood Cells Under Wall-Conined Shear Flow" badanie pojawiło się w Physical Review Letters 28 czerwca. Prowadzone przez Chaouqi Misbah z Universite Grenoble Alpes i CNRS we Francji, współautorzy gazety z Francji, Niemiec i Holandii oprócz Vlahovskiej, która współpracuje z Misbah od 2007 roku.

Poprzez eksperymenty i symulacje naukowcy zbadali powszechne założenie nieuporządkowanego przepływu krwi. Sześcioosobowy zespół stwierdził, że zdrowe czerwone krwinki są raczej miękkie i elastyczne, właściwości, które przyczyniają się do powstania porządku w warunkach przepływu ścinania. Kiedy czerwone krwinki są stwardniałe w chorobach takich jak anemia sierpowata, jednak kolejność jest tłumiona.

"Czerwone krwinki muszą nieustannie się zmieniać, podczas gdy krew przepływa przez sieć naczyń krwionośnych organizmu, a my odkryliśmy nowy układ regularnego wzoru krwinek czerwonych, w którym są one ułożone w łańcuchy" - powiedziała Vlahovska.

Zrozumienie zbędnych połączeń czerwonych krwinek jest niezbędne do rozszyfrowania wielu patologii krwi i układu krążenia, które są główną przyczyną zgonów na świecie. Ustalenia zespołu badawczego otwierają potencjalną metodę identyfikacji zdrowych i chorych na krwinki czerwone, które mogą być użyteczne zarówno w diagnostyce, jak i rozwoju terapeutycznym.

"A to może mieć wpływ na miliony ludzi na całym świecie", powiedziała Vlahovska.

Oprócz pogłębiania wiedzy na temat przepływu krwi, Vlahovska powiedziała, że ​​praca zespołu badawczego również przyczynia się do szerszego obszaru badań nad samoorganizacją w niezrównoważonych, aktywnych systemach.

"Systemy życia istnieją poza równowagą, a życie jest porządkiem, który wyłania się z" chaosu równowagi "- wyjaśniła. "Jednym z największych wyzwań jest zrozumienie - tak, że w końcu możemy naśladować - jak pojedyncze jednostki, takie jak komórki, organizują się w struktury takie jak tkanki. Odkryte przez nas zjawisko nie ogranicza się do czerwonych krwinek, ale w rzeczywistości jest dość powszechne i takie, mogą być realizowane w innych systemach syntetycznych.

menu
menu