Серповидно-клеточная анемия – наследственное нарушение кровоснабжения, которое затрагивает эритроциты, искажая их естественную форму диска в форму «серпа» или полумесяц. Нормальные эритроциты перемещаются свободно через маленькие суда всюду по телу, чтобы поставить кислород.
С серповидно-клеточной анемией деформированные эритроциты становятся твердыми и липкими, мешая им перемещаться через кровеносные сосуды. Они в конечном счете блокируют поток и разбиваются.
Этот процесс приводит ко многим проблемам включая тяжелую хроническую боль, удар, повреждение органа, дисфункцию раздражительности, сердечную недостаточность и даже смерть.«Основная проблема в лечении серповидно-клеточной анемии – огромная боль, которую пациенты выносят от эпизодов хронической и острой боли, названных кризисом боли», сказал Дю. «К сожалению, эти эпизоды боли непредсказуемы, и пациенты никогда не знают, когда или где эти эпизоды произойдут».Объединяя микрогидродинамику с коммуникационными технологиями как смартфон, Du и ее сотрудники создадут доступную платформу тестирования во многом как glucometer, который используется пациентами, у которых есть диабет.
В настоящее время нет никаких таких полевых датчиков, доступных пациентам с серповидно-клеточной анемией.Контролируя деятельность их эритроцитов, пациенты будут иметь индикатор потенциального риска кризиса боли и поэтому сделают соответствующие шаги для раннего вмешательства. Они будут в состоянии лучше лечить болезнь, удостоверяясь, что они соответственно гидратируются и имеют достаточный кислород.«Мы должны будем только использовать очень маленькую каплю крови от палки пальца, которая будет тогда загружена в канал микромасштаба, который биохимически изменен», сказал Дю. «Затем Вложенные микрозонды в канале вместе с микропроцессором передадут сигналы клеток крови к сотовому телефону пациента, раскрывающему результаты их анализа крови».
С дальнейшим развитием эта технология датчика могла использоваться в качестве важной части умной и связанной системы здравоохранения для лечения серповидно-клеточной анемии. На основе этих измерений датчика пациенты могли потенциально получить интервенционные стратегии, обратную связь и даже отпускаемые по рецепту лекарства от медицинских работников.«Этот грант Национального научного фонда поможет продвижению доктора Дю ее важная работа на серповидно-клеточной анемии и предоставит инструменту большую клиническую полезность, которая поможет пациентам, во всем мире сокрушенным этой изнурительной болезнью», сказали Джавад Хашеми, доктор философии, стул и преподаватель в Отделе FAU Океанского и Машиностроения.Серповидно-клеточная анемия поражает миллионы людей многих национальностей во всем мире, и включая детей и включая взрослых.
В США это непропорционально затрагивает людей африканского происхождения, а также латиноамериканцев и те из ближневосточного происхождения. Приблизительно два миллиона американцев несут эту генетическую мутацию, которая затрагивает приблизительно 100 000 человек в США.Наиболее распространенными и серьезными проблемами, вызванными серповидно-клеточной анемией, является анемия, боль и функциональная недостаточность органа, и удар затрагивает приблизительно 10 из 100 детей, у которых есть эта болезнь.
В настоящее время продолжительность жизни для пациентов с серповидно-клеточной анемией может достигнуть до 50 лет, драматическое улучшение с 1973, когда средняя продолжительность жизни для болезни составляла только 14 лет.Текущие варианты лечения для серповидно-клеточной анемии включают гидроксимочевину, переливания крови, антибиотики и болеутоляющие средства.Когда двухлетний проект NSF закончен, планы Дю по сотрудничеству с медицинскими партнерами, чтобы собрать продольную клетку sickling данные от отдельных пациентов.
Эти измерения сравнятся с исходами болезней пациентов, чтобы установить критерии предсказания кризисов боли.