Uma equipe de cientistas da Universidade Rutgers
criou um sistema totalmente automatizado projetado para simplificar a amostragem e análise de sangue venoso em instituições médicas. Os principais componentes são um dispositivo de amostragem de sangue, um módulo para coletar uma amostra e uma centrífuga com "laboratórios em um chip". No momento, o dispositivo pode realizar contagens diferenciais de leucócitos e medir os níveis de hemoglobina.
Na medicina, o sangue é a substância mais significativa. Desde os tempos antigos, a sangria (flebotomia) tem sido usada para prevenção e tratamento - a primeira menção ao
hijama, o método tradicional árabe de sangria , remonta a 1550 aC. Hoje, os exames de sangue são o procedimento clínico mais comum no mundo. Nos Estados Unidos, 2 bilhões de procedimentos são realizados a cada ano e seus resultados afetam 80% das decisões médicas tomadas em hospitais e laboratórios.
A qualidade do exame de sangue depende das habilidades do especialista e das características fisiológicas do paciente. Muitas vezes, surgem problemas com a coleta de sangue em crianças e pessoas obesas - é difícil encontrar veias nelas. A maior parte da pesquisa é realizada centralmente: a partir de clínicas individuais, os materiais são enviados para laboratórios especializados. Muitos técnicos de laboratório trabalham, após o que os resultados devem ser relatados aos pacientes. Em termos de logística, esse é um esquema complexo e caro.
Uma equipe de engenheiros biomédicos da Rutgers University desenvolveu um dispositivo de teste de ponto de atendimento (POCT) para resolver problemas com complexidade logística, qualidade da coleta de materiais e velocidade de análise. O sistema robótico coleta sangue, a amostra entra no sistema microfluídico - o “laboratório em um chip”, a centrífuga separa o sangue em componentes e um microscópio óptico determina o número de leucócitos. O dispositivo pode ser instalado em uma cama de hospital e em uma ambulância ou consultório médico.
No primeiro estágio, um aparelho de amostragem de sangue é ligado. O dispositivo recebe dados usando ultrassom (ultrassom) e espectroscopia no infravermelho próximo (espectroscopia NIR), o software compila um mapa tridimensional das veias, após o qual um manipulador em miniatura com uma agulha perfura e tira sangue.
A função do próximo módulo é transferir uma amostra de sangue para um "laboratório em um chip", que estará em uma centrífuga para análise. Os cientistas usaram uma bomba peristáltica, que entrega a amostra, e lavando o aparelho com solução salina. O robô de punção venosa faz um furo, a bomba liga e envia o material para o próximo módulo.
O analisador consiste em um chip de acrílico contendo uma amostra, uma centrífuga para fracionamento de sangue e um sistema microscópico óptico. A centrífuga gira o chip de acrílico a uma velocidade de 10.000 rpm para separar os componentes celulares do sangue do plasma dentro do chip. Um chip de uso único é feito de três camadas de acrílico: externo 1,5 mm e interno 0,9 mm. Um canal é cortado no chip, ao longo do qual a força centrífuga acumula os componentes da amostra na sequência desejada. Um microscópio de fluorescência em miniatura após a detecção de glóbulos brancos - glóbulos brancos - mede a espessura de sua camada e a compara usando o software desenvolvido pela equipe com configurações predefinidas.
“O dispositivo é um sonho de desenvolver tecnologias de análise de sangue. A integração de sistemas robóticos e microfluídicos em miniatura tornou possível combinar a precisão das tecnologias de análise tradicionais com a velocidade e a facilidade de executar procedimentos em qualquer lugar e a qualquer hora ”, comentaram os autores do estudo com entusiasmo sobre seu desenvolvimento.
Trabalho científico publicado na revista Technology.
doi.org/10.1142/S2339547818500048Robôs capazes de tirar sangue humano de uma veia já foram feitos. Por exemplo, uma inicialização do Veebot em 2013 introduziu um dispositivo semelhante. O paciente coloca a mão no manguito, a câmera infravermelha procura as veias e o ultrassom determina se o sangue flui intensamente o suficiente na veia. Então o braço robótico tira sangue. O dispositivo encontra uma veia com uma precisão de 83%. O procedimento dura um minuto. No momento, nada foi ouvido sobre o projeto desde 2013, mas o site
indica que a empresa está recrutando funcionários.
Outra startup com tecnologia semelhante é o VascuLogic.
O VenousPro usa os mesmos sensores para tornar a coleta de sangue o mais rápida e indolor possível para os seres humanos.
