微流控安装助力研讨人员解密血流中的红细胞外形变更

红细胞的外形取决于它们在体内的地位，据麦姆斯征询报道，德国和法国的研讨人员应用微流控安装联合数值模仿，以获取这种外形变更若何产生的主要新见地。

红细胞是盘状物体，直径约为8微米，简直占血液成分的一半。在运动时，细胞出现对称的双凹盘外形，其边沿比中间厚。

微流控安装助力研讨人员解密血流中的红细胞外形变更

它们不是刚性颗粒，包括由细胞膜包裹的液态细胞质，使得全部细胞构造具有柔性。当细胞在体内穿行时，它会流经宽的动脉和静脉，也可以经过狭隘的血管。不断以来，细胞都沉溺在绝对较厚和稀薄的血浆中，血浆会对细胞外形发生影响。

外形和活动性

血细胞在穿过身材进程中的形变，在其活动性中起侧重要感化，将影响到血液轮回。是以，懂得外形若何影响活动性，对懂得根本的血液轮回，一些血液相干疾病，以及药物若何在体内感化至关主要。

迷信家们晓得，因为存在剪切应力，红细胞在狭隘的血管中会产生外形改变。跟着剪切速度的添加，细胞起首翻腾，然后酿成翻腾中的“口形红细胞”，似乎一顶纰谬称的下降伞。在较高的剪切速度下，红细胞构成独特的多叶外形。

如今，于利希研讨中间（Research Center Jülich）庞杂零碎研讨所（the Institute of Complex Systems）的Dmitry Fedosov和来自蒙彼利埃年夜学（University of Montpellier）的同事们研讨了细胞液（细胞内的液体）和血浆之间的各类剪切速度和粘度比方何影响各类红细胞外形之间的转换。

Fedosov表现，该团队的研讨“旨在从物理学角度说明红细胞的根本行动及其能够产生的外形和静态变更”。他弥补道，“我们曾经懂得到这些细胞在复杂流体中的表示，下一步是懂得他们在更庞杂的微血管零碎活动中的活动。”

微通道

为了摸索心理前提下红细胞的行动，研讨人员须要对细胞施加具有绝对强流量的高剪切速度。但是，从试验角度来看，在惯例流变仪中以高剪切速度应用水样溶液有较高难度。由于溶液能够不敷稀薄以坚持在流体腔室内。Fedosov及其同事应用微流控安装克制了这一局限，该安装可以使活动的液体经过微通道。

研讨人员重新鲜的人体血液中获取红细胞。细胞在粘性流体中浓缩并经过裂缝状矩形通道。研讨人员应用装备有高速相机的显微镜记载细胞的外形和活动。跟着研讨团队在微流控安装通道内添加流速，细胞外形开端从相似滚动的甜甜圈变为多层构造。

微流控安装助力研讨人员解密血流中的红细胞外形变更

研讨人员不雅察到的外形和动力学，与应用两种分歧流体动力学技巧完成的3D模仿所做的猜测完整分歧。

下一步研讨筹划

研讨小组筹划持续研讨，并将红细胞外形的静态变更和各类疾病的病理变更接洽起来。Fedosov说明道，“我们想要模仿更庞杂的几何形状和更真切的血流情况，实践上，人体血液密度比我们模仿的更年夜。”

他弥补道，“就实际而言，我们的研讨结果可以使用于分歧疾病与血细胞的接洽。例如，我们曾经研讨过疟疾。同理也实用于摸索镰状细胞症。我们可以创立一个模仿零碎，模仿这些疾病中血细胞的变更，以研讨它们在流体中的行动和对氧气保送的影响。”

爱丁堡年夜学的Timm Kruger表现，该研讨的一年夜主要优势在于研讨人员在一项试验中应用了两种分歧且年夜纷歧样的建模办法。

他弥补道，“为了模仿较年夜血管中庞杂的红细胞零碎，我们须要关于单细胞行动的相干信息。” Fedosov及其同事所作的研讨供给了上述信息，并可用于更初级的模子。

Kruger也猜测了该研讨在医学诊断范畴的潜在使用。“如疟疾或镰状细胞贫血症等一些疾病，会影响到红细胞的外形。更好地懂得红细胞的活动行动，或答应以借助大批血液协助医学任务者更好地疾病。”(100yiyao.com）

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