RU2278381C1 - Device for studying blood platelets aggregation - Google Patents
Device for studying blood platelets aggregation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278381C1 RU2278381C1 RU2005100408/14A RU2005100408A RU2278381C1 RU 2278381 C1 RU2278381 C1 RU 2278381C1 RU 2005100408/14 A RU2005100408/14 A RU 2005100408/14A RU 2005100408 A RU2005100408 A RU 2005100408A RU 2278381 C1 RU2278381 C1 RU 2278381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood plasma
- blood
- aggregation
- plates
- platelet aggregation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к устройствам для исследования агрегации тромбоцитов.The present invention relates to medicine, in particular to devices for studying platelet aggregation.
Тромбоциты играют основную роль в первичной остановке кровотечения при повреждении сосудистой стенки, а также в возникновении микро- и макрососудистых нарушений при различных заболеваниях. Повышение агрегационной активности тромбоцитов является основой внутрисосудистого тромбообразования при инфаркте миокарда, атеросклерозе, хронической ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, нарушениях мозгового кровообращения, а ее снижение приводит к кровоточивости при врожденной патологии тромбоцитов (тромбоцитопатиях) либо при приобретенных тромбоцитопатиях, развивающихся при лейкозах, уремии, заболеваниях печени, синдроме ДВС, действии лекарственных средств и пр.Platelets play a major role in the primary arrest of bleeding during damage to the vascular wall, as well as in the occurrence of micro- and macrovascular disorders in various diseases. An increase in platelet aggregation activity is the basis of intravascular thrombosis in case of myocardial infarction, atherosclerosis, chronic coronary heart disease, hypertension, cerebrovascular accident, and its decrease leads to bleeding in congenital platelet pathology (thrombocytopathies) or in case of leukemia, thrombosis, liver diseases, DIC, the effects of drugs, etc.
Мерой агрегации является графически регистрируемое снижение оптической плотности плазмы крови в результате потребления тромбоцитов в агрегаты, образующиеся под действием индукторов. Турбидиметрический метод исследования агрегации тромбоцитов лежит в основе работы большинства агрегометров, с помощью которых удается оценить агрегацию тромбоцитов, индуцированную различными агентами (АДФ, коллаген, адреналин и др.). Однако зарегистрировать спонтанную агрегацию тромбоцитов с помощью этих агрегометров невозможно вследствие их недостаточной чувствительности.A measure of aggregation is a graphically recorded decrease in the optical density of blood plasma as a result of platelet consumption in aggregates formed under the influence of inducers. The turbidimetric method for studying platelet aggregation underlies the work of most aggregometers, with which it is possible to evaluate platelet aggregation induced by various agents (ADP, collagen, adrenaline, etc.). However, it is impossible to register spontaneous platelet aggregation using these aggregometers due to their insufficient sensitivity.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является анализатор агрегации тромбоцитов "Solar" AP2110 производства ЗАО "Спектроскопия, оптика, лазеры - авангардные разработки" (Минск, республика Беларусь), который предназначен для исследования только индуцированной агрегации тромбоцитов турбидиметрическим методом путем непрерывного измерения изменений коэффициента светопропускания, происходящих в перемешиваемой и термостатируемой суспензии клеток, с выводом результатов измерений на внешнее регистрирующее устройство.Closest to the proposed technical solution is the platelet aggregation analyzer "Solar" AP2110 manufactured by Spectroscopy, Optics, Lasers - Avant-Garde Development CJSC (Minsk, Republic of Belarus), which is designed to study only induced platelet aggregation by the turbidimetric method by continuously measuring changes in light transmission coefficient, occurring in a stirred and thermostatically controlled cell suspension, with the output of the measurement results to an external recording device.
Этот анализатор агрегации тромбоцитов состоит из источника света, теплозащитного фильтра, блока светофильтров, линзы в плоскости диафрагмы, поворотного зеркала, светоделительной пластинки и полистироловой цилиндрической кюветы с исследуемой жидкостью - плазмой крови, обогащенной тромбоцитами и стандартизированной по их количеству, электронной магнитной мешалки и фотоприемника.This platelet aggregation analyzer consists of a light source, a heat shield, a filter block, a lens in the diaphragm plane, a rotary mirror, a beam splitter and a polystyrene cylindrical cell with the test fluid - blood plasma enriched with platelets and standardized by their quantity, an electronic magnetic stirrer and photodetector.
Однако в этом устройстве, как и в других аналогичных приборах отечественного и зарубежного производства, используется цилиндрическая кювета, что приводит к неконтролируемому отражению, переотражению и потере светового потока, а следовательно, к значительному снижению чувствительности прибора и достоверности результатов. Недостаточная чувствительность обуславливает невозможность регистрации спонтанной агрегации тромбоцитов, а также образования малых агрегатов (50-100 тромбоцитов).However, in this device, as in other similar devices of domestic and foreign manufacture, a cylindrical cuvette is used, which leads to uncontrolled reflection, re-reflection and loss of light flux, and, consequently, to a significant decrease in the sensitivity of the device and the reliability of the results. Insufficient sensitivity makes it impossible to register spontaneous platelet aggregation, as well as the formation of small aggregates (50-100 platelets).
Задача предлагаемого технического решения - повышение чувствительности устройства для возможности измерения спонтанной агрегации тромбоцитов.The objective of the proposed technical solution is to increase the sensitivity of the device for the ability to measure spontaneous platelet aggregation.
Эта задача решается за счет того, что емкость для обогащенной тромбоцитами плазмы крови образуют две горизонтально расположенные плоскопараллельные дискообразные кварцевые пластины, в центре нижней из которых имеется цилиндрическое углубление, образующее при контакте с верхней пластиной камеру, глубина которой подобрана таким образом, чтобы агрегация тромбоцитов вызывала максимальное изменение оптической плотности плазмы крови. Пластины размещены в поле зрения светового микроскопа и выполнены с возможностью вращения во взаимопротивоположных направлениях для перемешивания плазмы крови без введения в нее инородных тел и создания внутри емкости с плазмой крови строго заданной скорости сдвига, при которой происходит спонтанная агрегация тромбоцитов.This problem is solved due to the fact that the capacity for platelet-rich blood plasma is formed by two horizontally located plane-parallel disk-shaped quartz plates, in the center of the bottom of which there is a cylindrical recess, forming a chamber at contact with the upper plate, the depth of which is selected so that platelet aggregation causes the maximum change in the optical density of blood plasma. The plates are placed in the field of view of a light microscope and are made to rotate in opposite directions to mix blood plasma without introducing foreign bodies into it and create a strictly specified shear rate inside the blood plasma reservoir at which spontaneous platelet aggregation occurs.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены на фиг.1 - блок-схема устройства, на фиг.2 - конструкция основного блока, на фиг.3 - график спонтанной агрегации тромбоцитов здорового донора, на фиг.4 - график спонтанной агрегации эритроцитов здорового донора.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, in which Fig. 1 is a block diagram of a device, Fig. 2 is a design of a main unit, Fig. 3 is a graph of spontaneous platelet aggregation of a healthy donor, Fig. 4 is a graph of spontaneous aggregation of red blood cells healthy donor.
Устройство состоит из источника 1 стабилизированного света, основного блока 2, электродвигателя 3, соединенного с основным блоком 2 посредством фрикциона 4, светового бинокулярного микроскопа 5, фотоприемника 6, аналого-цифрового преобразователя 7 и самописца 8.The device consists of a stabilized light source 1, a main unit 2, an electric motor 3 connected to the main unit 2 by means of a
Основной блок 2, являющийся главной частью устройства, выполнен в виде двух - нижней 9 и верхней 10 - горизонтально расположенных плоскопараллельных дискообразных кварцевых пластин диаметром 20 мм. В центре нижней пластины 9 имеется цилиндрическое углубление, которое при контакте с верхней пластиной 10 образует камеру 11 глубиной 0,9 мм и диаметром 12 мм. В камеру 11 помещается плазма крови, обогащенная тромбоцитами. Плотное прилегание пластин 9 и 10 обеспечивается тяжестью стакана 12, на дне которого находится верхняя пластина 10, прикрепленная к нему с помощью системы амортизации в виде стального кольца 13 и резиновых прокладок 14. Основной блок размещен в корпусе 15.The main unit 2, which is the main part of the device, is made in the form of two - bottom 9 and top 10 - horizontally located plane-parallel disk-shaped quartz plates with a diameter of 20 mm. In the center of the bottom plate 9 there is a cylindrical recess, which upon contact with the top plate 10 forms a
В процессе работы верхняя 10 и нижняя 9 пластины вращаются в противоположных относительно друг друга направлениях, обеспечивая перемешивание плазмы и стимулируя спонтанную агрегацию тромбоцитов.In the process, the upper 10 and lower 9 plates rotate in opposite directions relative to each other, providing mixing of the plasma and stimulating spontaneous platelet aggregation.
Скорость сдвига в камере 11 достаточно четко задана и рассчитывается по формулеThe shear rate in the
γ=R/δ(ωверхн+ωнижн),γ = R / δ (ω upper + ω lower ),
где R - средний радиус камеры, δ - глубина камеры, ωверхн - угловая скорость вращения верхней пластины, ωнижн - угловая скорость вращения нижней пластины.where R is the average radius of the chamber, δ is the depth of the chamber, ω upper is the angular velocity of rotation of the upper plate, ω lower is the angular velocity of rotation of the lower plate.
Для оценки спонтанной агрегации тромбоцитов используется скорость сдвига 20 с-1.A shear rate of 20 s -1 is used to evaluate spontaneous platelet aggregation.
При разнонаправленном вращении пластин 9 и 10 создается напряжение сдвига, но тромбоциты при этом остаются практически неподвижными, что дает возможность с помощью микроскопа 5 визуально наблюдать их агрегацию.When the plates 9 and 10 are rotated in different directions, shear stress is created, but the platelets remain almost motionless, which makes it possible to visually observe their aggregation using a microscope 5.
Исследование спонтанной агрегации тромбоцитов с помощью описанного устройства осуществляется следующим образом. Приготавливают плазму крови, обогащенную тромбоцитами, стандартизируя их концентрацию с помощью спектрофотометра до 100000 в мм3. Плазму крови, обогащенную тромбоцитами, в количестве 0,1 мл помещают в цилиндрическое углубление на нижней пластине 9, после чего на нее сверху опускают стакан 12 с прикрепленной к нему верхней пластиной 10 таким образом, чтобы суспензия тромбоцитов находилась между пластинами в замкнутой камере 11. Затем через камеру 11 подают поток света, включают электродвигатель 3 и самописец 8. При этом верхняя 10 и нижняя 9 пластины начинают разнонаправленно вращаться, создавая внутри камеры 11 с плазмой крови определенную скорость сдвига, при которой тромбоциты плазмы начинают спонтанно агрегировать. В процессе агрегации происходит изменение оптической плотности плазмы крови, которое фиксируется фотоприемником 6 и, после обработки сигнала в аналого-цифровом преобразователе 7, записывается самописцем 8 в виде кривой (см. фиг.3). Расчет параметров кривой агрегации тромбоцитов проводят стандартным методом.The study of spontaneous platelet aggregation using the described device is as follows. Prepare a blood plasma enriched with platelets, standardizing their concentration with a spectrophotometer up to 100,000 in mm 3 . Platelet-rich blood plasma in an amount of 0.1 ml is placed in a cylindrical recess on the lower plate 9, after which a glass 12 with the upper plate 10 attached to it is lowered onto it so that the platelet suspension is between the plates in the closed
Предлагаемое устройство также может с успехом использоваться для исследования и регистрации спонтанной агрегации эритроцитов крови. С этой целью заменяют нижнюю пластину 9 основного блока 2 на аналогичную, но с цилиндрическим углублением в 90 мкм. В этом случае в камеру 11 между пластинами 9 и 10 помещают 30 мкл крови, стабилизированной с помощью цитрата натрия и стандартизированной по гематокриту (30%). При скорости сдвига 250 с-1 в течение 20 секунд проводят гидродинамическое диспергирование эритроцитов, в процессе которого они ориентируются в потоке. В момент остановки вращения пластин 9 и 10 ориентация эритроцитов нарушается, вслед за чем наступает их спонтанная агрегация. Изменение оптической плотности крови, так же как при агрегации тромбоцитов, фиксируется фотоприемником 6 и, после обработки сигнала в аналого-цифровом преобразователе 7, записывается самописцем 8 в виде кривой (см. фиг.4).The proposed device can also be successfully used for research and registration of spontaneous aggregation of red blood cells. To this end, replace the bottom plate 9 of the main unit 2 with a similar, but with a cylindrical recess of 90 microns. In this case, 30 μl of blood stabilized with sodium citrate and standardized for hematocrit (30%) is placed in
Таким образом, использование плоской горизонтальной камеры с короткой длиной оптического пути (0,9 мм) и минимизация эффектов отражения и переотражения светового потока обеспечивают высокую чувствительность устройства, позволяющую регистрировать спонтанную агрегацию тромбоцитов, а при замене нижней пластины основного блока на аналогичную, но с цилиндрическим углублением меньшего размера, возможна регистрация спонтанной агрегации эритроцитов. К преимуществам предлагаемого устройства также относятся использование малого объема исследуемой плазмы крови (0,1 мл), дозирование скорости сдвига и перемешивание плазмы крови без применения инородных предметов (магнитов, лопастной мешалки) за счет вращения пластин во взаимопротивоположных направлениях, что обеспечивает точность измерения. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет осуществлять визуальное наблюдение за процессом агрегации клеток крови, а также проводить исследование при исходно низком содержании тромбоцитов - тромбоцитопении.Thus, the use of a flat horizontal camera with a short optical path length (0.9 mm) and minimization of the effects of reflection and re-reflection of the light flux provide high sensitivity of the device, which allows recording spontaneous platelet aggregation, and when replacing the lower plate of the main unit with a similar one, but with a cylindrical a smaller recess, it is possible to register spontaneous aggregation of red blood cells. The advantages of the proposed device also include the use of a small volume of the studied blood plasma (0.1 ml), dosing of the shear rate and mixing of the blood plasma without the use of foreign objects (magnets, paddle stirrers) due to the rotation of the plates in mutually opposite directions, which ensures measurement accuracy. In addition, the proposed device allows you to visually monitor the process of aggregation of blood cells, as well as conduct research with an initially low platelet count - thrombocytopenia.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100408/14A RU2278381C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Device for studying blood platelets aggregation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100408/14A RU2278381C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Device for studying blood platelets aggregation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2278381C1 true RU2278381C1 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36714229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005100408/14A RU2278381C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Device for studying blood platelets aggregation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278381C1 (en) |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100408/14A patent/RU2278381C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hardeman et al. | Methods in hemorheology | |
JP2022116194A (en) | Low volume coagulation assay | |
Stepanovic et al. | The chemotaxis defect of Shwachman‐Diamond Syndrome leukocytes | |
JP2595422B2 (en) | Fluid flow control device | |
US10501773B2 (en) | Detection and classification of an anticoagulant using a clotting assay | |
CA2704287C (en) | Method and apparatus for monitoring spatial fibrin clot formation | |
US4066360A (en) | Device for measuring and recording spontaneous blood platelet aggregation in platelet-rich citrated plasma | |
US4936674A (en) | Apparatus and method for determining functions of cells | |
US4201470A (en) | Method and apparatus for measurement and registration of the aggregation rate of particles suspended in a liquid | |
JP2003508060A (en) | Rapid and quantitative method for measuring soluble fibrin in opaque body fluids | |
KR101978346B1 (en) | A method for determining the propensity for calcification | |
RU2518247C2 (en) | Method of determining space-time distribution of proteolytic enzyme activity in heterogeneous system, device for realising thereof and method of diagnosing hemostasis system disorders by change of space-time distribution of proteolytic enzyme activity in heterogenic system | |
RU2278381C1 (en) | Device for studying blood platelets aggregation | |
US6773923B2 (en) | Induced aggregation and agglutination of platelets | |
RU2484465C1 (en) | Method for determining degree of blood cell aggregation | |
RU2749767C1 (en) | Device for determining plate aggregation activity | |
Hultborn et al. | Microspectrophotometric determination of nerve cell respiration at high potassium concentration | |
Tatsumi et al. | Measurement of the zeta potential of human platelets by the use of laser-light scattering | |
Sumathi et al. | To Investigate the Refractive Index of Blood Plasma Suspended in Various Tonicity Solutions | |
RU2675232C2 (en) | Method for obtaining, separation and examination of components of biological fluids and device for its implementation | |
JPH0679026B2 (en) | Cell function measuring device and method | |
Hashimoto et al. | Measurement of cytoplasmic viscosity by fluorescence polarization in phytohemagglutinin-stimulated and unstimulated human peripheral lymphocytes. | |
US20090225316A1 (en) | Systems for Measuring Properties of a Physiological Fluid Suspension | |
Otomo et al. | Simultaneous observation of shape, volume, and hemoglobin content of a single red blood cell under the osmotic pressure difference | |
CN105891175B (en) | Detect the active method and its application of platelet alpha 7nAChR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070112 |