2090_эритрограммыx

Идея модификации индивидуального
гемоглобинометра ULTRA Crit Plus компании EKF
Diagnostics с целью повышения информативности
о системе эритрона в мониторинговых
исследованиях.
Работу выполнили: Смирнова Вероника, Мосенцова Анна,
учащиеся 10 класса ГБОУ СОШ№2090 СП№2
Москва, 2015 г.
Введение.
Медицина нашего времени – это "медицина болезней". Врач начинает свою
профессиональную деятельность в момент, когда клиническая картина заболеваний
уже диагностируема, ну, хотя бы по общим признакам можно констатировать факт
развития патологии. В результате, медик имеет дело с ситуацией, в которой организм
человека требует обязательного применения средств консервативного или даже
оперативного лечения.
Всем известно, что болезнь легче профилактировать, чем лечить, поэтому всё больше
внимания уделяется мониторингу состояния здоровья человека для того, чтобы
отследить его «пограничные состояния», т.е. когда его организм находится на грани
болезни или на самой ранней её стадии.
Реализация концепции "медицины здоровья" не возможна без внедрения в
повседневное использование индивидуальных карманных диагностических приборов,
на подобии приборов для самоконтроля уровня сахара в крови. Создание
индивидуального
мультипараметрического
прибора
для
самодиагностики
представляет собой актуальную, но практически неразрешимую на сегодня задачу.
Мы считаем, что наиболее полно состояние здоровья человека отражает его
внутренняя среда – кровь. Мембраны эритроцитов чувствительны к малейшим
изменениям в организме. Определить состояние мембран эритроцитов
(физиологический возраст) можно, используя метод кислотных эритрограмм.
Метод кислотных эритрограмм был разработан И.А. Терсковым и И.И. Гительзоном
[...] и получил множество модификаций, в т.ч. освоенный нами вариант,
предложенный В.Э. Новиковым и С.Н. Макаровым. [...]
В этом варианте замещение гемолитика с соляной кислоты на уксусную позволяет
предотвратить изменение спектральной характеристики гемоглобина в результате
окисления. (это вам Новиков В.Э. сказал? а где подтверждение в литературе, на
какую его работу ссылаетесь?)
Динамика гемолиза эритроцитов крови чрезвычайно информативна, но в рамках
данной работы мы не ставили перед собой задачу рассмотреть все возможные
параметры (скорость выхода на пик, расстояние между пиками, время затухания и т.д.)
(а вот это нужно чётко восстановить) и остановились лишь на самом явном максимуме гемолиза. По данному параметру мы условно разделили весь
эритроцитарный пул на три популяции: «молодые», «зрелые» и «старые».
Сдвиг эритрограммы вправо (преобладание физиологически "молодых" эритроцитов)
может быть результатом резкого сокращения общего количества эритроцитов
периферической крови. Сдвиг эритрограммы влево (преобладание физиологически
"старых" эритроцитов) может свидетельствовать об усилении окислительных
процессов в тканях (ожоги, облучение, отравление тяжёлыми металлами т.д.) или
терапии препаратами, усиливающими проницаемость плазматических мембран клеток.
(подтвердить ссылками на работы в этом направлении... скидывал вам несколько
статей медицинских)
Гипотеза: В настоящее время известны приборы индивидуальной диагностики,
определяющие концентрацию гемоглобина в крови по изменению интенсивности
ультразвука [...]. На основании этого мы предполагаем, что при помощи ультразвука
можно регистрировать динамику гемолиза эритроцитов крови.
Подобная модификация позволит ввести метод кислотных эритрограмм в практику
индивидуальной самодиагностики, что расширит возможность мониторинга состояния
здоровья пациента
Цель работы: сформулировать техническое задание на конструирование устройства
для экспресс-диагностики состояния здоровья пациента по физиологическому
состоянию эритроцитов периферической крови.
Задачи:
- Освоить метод кислотных эритрограмм для выявления
возрастных популяций эритроцитов.
принципа выделения
- Подтвердить возможность модификации метода кислотных эритрограмм для
индивидуальной экспресс-диагностики по состоянию эритрона (объяснить понятие
эритрон, эритрограмма, гемолиз и т.д. не все будут знать).
- Создать техническое задание на модификацию карманного прибора ULTRA Crit Plus
для экспресс-диагностики пограничных состояний здоровья человека.
Ход работы.
Для определения гемолитической стойкости эритроцитов 30 мкл периферической
крови, взятой методом скарификации, суспендировали в 1мл физиологического
раствора (0,9% NaCl в воде). Полученную суспензию вносили в количестве
необходимом для установления оптической плотности среды (какое значение
оптической плотности было до начала гемолиза?) в кювету спектрофотометра ПЭ5300ВИ, содержащую (5 мл за вычетом вносимого объёма?) физиологического
раствора и тщательно перемешивали до формирования однородной клеточной взвеси.
Началом отсчёта считали время добавления в рабочую кювету спектрофотометра
гемолитика (9% раствор CH3COOH сколько мкл?).
Регистрацию гемолиза проводили в ручную при длине волны.... проходящего света и
длине оптического пути 10 мм. Полученную числовую последовательность заносили в
таблицы Excel и ... (обрабатывали по формуле...)
Результаты и обсуждение.
Полученные нами эритрограммы, отображающие динамику кислотного гемолиза
эритроцитов в крови у человека в норме представлены на рис. 1(а, б)
На рис. 2 представлена кривая гемолиза, свидетельствующая о серьёзном нарушении
устойчивости мембран клеток к гемолитику.
При сопоставлении полученных нами эритрограмм с эритрограммами, полученными В.К.
Игнатьевым, А.В. Никитиным, С.В. Храмовым, мы выявили соответствие кривых
гемолиза. В наших условиях эксперимента в норме пик эритрограмм находился на 7-11
минуте после добавления гемолитика, а у Никитина, Храмова и Игнатьева – на 4-5
минутах. Мы предполагаем, что данные различия объясняются разными условиями
проведения эксперимента (использование разных гемолитиков – нами использовалась
уксусная кислота, в работе Игнатьева соляная), различная концентрация гемолитиков, а
так же различная длина волны регистрации гемолиза (а какая у них и у вас была?).
Отклонение от нормы эритрограммы добровольца №4, имеющая характерный сдвиг
экстремума влево, свидетельствует о преобладании в периферической крови
физиологически «старых» эритроцитов. Однако причиной этого может быть как
инфекционное заболевание, перенесённое добровольцем до начала эксперимента, так и
применение им лекарств, усиливающих проницаемость клеточных мембран (ноотропные
препараты, к примеру). Упс... коллеги, да у вас эритрограммы не нормированны! гемолиз
идёт от "0" до 100%, а у вас график первичный представлен... Отсюда и малая
информативность... Ладно, доработаем на следующем этапе. :(
В доступных нам источниках литературы информации о приборах для исследования
динамики гемолиза с помощью ультразукового детектора нет. Нами найдена работа, в
которой в качестве источника света использован луч лазера [...], но принцип
турбидиметрической регистрации сохранён.
Работа была представлена:
Доценту кафедры биофизики Московской Ветеринарной Академии, автору модификации
метода кислотных эритрограмм [...] положительный отзыв. (проект реализуем и актуален)
Конкурс БФ "Система" программа "Лифт в будущее" (экспертиза представителями
компании "Медси") - диплом I степени
Конкурс "Биотехнологии будущего" МГУ-2015 - работа прошла в финал.
Итог работы:
- Освоен метод отбора проб и регистрации кислотных эритрограмм
- Проведена обработка первичных данных и сопоставление полученных
результатов с результатами, полученными в стандартных условиях
классическим методом.
- Были выявлены следующие шаги в дальнейшей реализации проекта:
 Найти прототип прибора (гемоглобинометр Ultracrit Plus)
 Понять принцип работы прибора
 Усовершенствовать прототип прибора под задачи проекта (измерение
гемолиза эритроцитов)
Следующим шагом нашей работы станет проведение модельного эксперимента
по регистрации кривой гемолитической стойкости эритроцитов с помощью
ультразвукового детектора.
Список использованной литературы:
Ильинов А.Н., Рязанов И.А., Осипов А.Н. «Кислотные эритрограммы мышей при
отравлениях Zn, Cd и Pb» Журнал «Токсикологический вестник» № 4 1997 г.
Терсков И.А., Гительзон И.И. Метод химических (кислотных) эритрограмм //
Биофизика. – 1957. – Т.11, вып.2. – С.259-266.
Игнатьев В.К., Никитин А.В., Храмов С.В. «Анализатор стойкости эритроцитов»
Журн. "Радиофизика"
http://www.volsu.ru/upload/medialibrary/9a4/7_tsodhxhrkwgnryzm_qxgezkfwvxnprv_jlnxo
vuwmfss.pdf,
Журавлёв А.И., Макаров С.Н., Новиков В.Э. "Проблемы биологии и патологии
сельскохозяйственных животных" Сб.н.тр. МВА 1987 г. стр 40-45
Девочки, лучше, думаю уже не будет. :) Составьте список источников в алфавитном
порядке по фамилиям первых авторов работ. Интерент-ссылки и публикации в конце
списка. Вставьте ссылки на работы в текст, а то остались пустые скобки. Не хватает
подписей к эритрограммам. Отформатируйте всё в одном стиле (плывут поля и
интервалы).
Завтра с вас 8 страниц стендового доклада (текст сократить, шрифт увеличить для
восприятия со стены, графики увеличить). Обсуждение, материалы и методы по
возможности не сокращаем. Воду нальёте устно, если потребуется.
Высылаю предварительный вариант работы организаторам конференции. ИА