Склеивания эритроцитов как называется
Научные статьи
«Некоторые особенности выявления неспецифической агглютинации при типировании крови по системе АВ0», 2007г., Е.П. Понамарева, Н.М. Портнова
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ:
материалы 42-й научно- практической межрегиональной конференции врачей
Ульяновской области. 2007год.
Е.П. Понамарева, Н.М. Портнова
«НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫЯВЛЕНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ АГГЛЮТИНАЦИИ ПРИ ТИПИРОВАНИИ КРОВИ ПО СИСТЕМЕ АВО»
Учение о группах крови легло в основу научной и практической разработки метода переливания крови, позволив объяснить явления совместимости или несовместимости крови донора и реципиента. Групповая система АВО явилась первой открытой изосерологической системой крови человека, кроме которой есть много групповых систем, имеющих значение в клинической практике. Под групповыми (изосерологическими) системами крови человека подразумевается определенные сочетания отдельных антигенных свойств эритроцитов (групповых факторов) и антител по отношению к ним, находящимся в плазме крови. Наличие антигенов и их сочетаний являются постоянной характеристикой крови человека, в то время как наличие антител в норме, характерно только для некоторых систем, главным образом для групповой системы АВО.
Правильность определения групповой принадлежности крови донора и реципиента имеет большое значение в предотвращении посттрансфузион-ного осложнения гемолитического типа. Ошибки в типировании антигенов эритроцитов системы АВО могут быть обусловлены как техническими погрешностями, так и индивидуальными особенностями исследуемой крови и недостаточно высоким качеством применяемых реактивов. Во избежания ошибок считается обязательное определение группы крови как донора, так и реципиента в лабораториях проводить перекрестным способом с использованием стандартных эритроцитов 0(I), А(II), B(III) и стандартных изоге-магглютинирующих сывороток или цоликлонов, с учетом специфических агглютинации (реакции склеивания эритроцитов).
Аутогглютинация заключается в том, что эритроциты склеиваются в «кучки» не в самом организме, а по извлечению крови и охлаждении ее до температуры окружающей среды, без прибавления к ней каких-либо сывороток или реактивов и идентична со складыванием эритроцитов в «монетные столбики». Наклонность эритроцитов к образованию «монетных столбиков» существует вообще во всякой крови и усиливается при патологических условиях, так что «столбики» могут быстро превращаться в неправильные массы, однако это не есть истинная агглютинация. По существу аутоагглютинация и образование «монетных столбиков» (гемоимпиляция) одно и то же и различаются между собой только интенсивностью, а с кровяными группами ничего общего не имеют. Известно также, что в нормальной крови гемоимпиляция может отмечаться такой интенсивностью, что симулирует изоагглютинацию (так называемая псевдоагглютинация). В практике наблюдается еще разновидность неспецифической агглютинации, когда сыворотка склеивает любые эритроциты: при понижении температуры до 8-100 С (холодовые агглютинины) и при комнатной температуре, исчезает склеивание при повышении температуре до 22-250 С. Все эти явления не имеют отношения к истинной агглютинации и носят общее название «панагглютинация», что может быть одним из источников ошибок при определении группы крови по системе АВО.
Неспецифические холодовые антитела мало опасны для донора и больного. Однако они могут блокировать т. е. маскировать одновременно присутствующие в сыворотке крови специфические антитела, имеющие значение при подборе крови для трансфузии.
Имеют место факты повторяющихся НГА у доноров, впоследствии у которых обнаруживается инфекционное заболевание. НГА совпадают с перестановкой крови доноров на маркеры гепатитов, сифилиса, ВИЧ-инфекции. Так в 2005 году 49 совпадений перестановки результатов исследований
Правильность типирования доноров и реципиентов по системе АВО имеет большое значение в профилактике посттрансфузионных осложнений гемолитического и негемолитического типа, на станции переливания крови проводятся дополнительные исследования антигенов эритроцитов и сывороточных белков крови человека. Так как при наличии неспецифических гемагглютининов, плазма в лечебную сеть не выдается, а направляется на фракционирование с целью получения белковых препаратов.
Проводимая работа выполняется для улучшения качества выпускаемой продукции.
Сканирование крови, густая кровь и причины повышения вязкости крови
В нашем центре проводится сканирование крови, позволяющее в ходе проведения диагностики гемосканирования визуально определить причины густой крови.
Рассмотрим подробнее, что представляет из себя кровь человека и ее функции, что такое густая кровь и причины способствующие повышению вязкости крови.
Нормальная вязкость крови человека
* Нормальная вязкость крови человека *
Кровь человека выполняет очень важные функции в организме:
Кровь участвует в водно-солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды (гомеостаза).
При нарушениях качества крови человека:
затрудняется основная транспортная функция крови, что приводит к нарушению окислительно-восстановительных процессов во всех органах и тканях, в том числе головном мозге, легких, сердце, печени, почках.
Качество состава крови человека необходимо поддерживать в пределах оптимального гомеостаза, исключив причины ведущие к нарушению вязкости крови.
Быстрая утомляемость, сонливость в течении дня, ухудшение памяти являются самыми частыми и явными признаками нарушения состава крови человека (густая кровь).
Причины густой крови приводящие к повышению вязкости крови:
Склеивание эритроцитов в крови свидетельствует о повышении уровня кислотности крови.
Причины повышенной кислотности
Большую роль в оценке состояния крови играют размеры, форма, степень окраски эритроцитов в крови.
В норме эритроциты в крови человека должны быть одного размера, крупные, округлой формы, с четко выраженными краями, интенсивно окрашенные, не склеенные между собой, подвижные ( подвижность обусловлена взаимным отталкиванием одноименно заряженных мембран эритроцитов). Эти показатели свидетельствуют о здоровье эритроцитов и о нормальном кислотно-щелочном балансе крови.
Отдельно расположенные округлые эритроциты в крови человека, имеющие разные размеры, указывают на недостаток в организме человека витаминов группы В, фолиевой кислоты и железа.
Наличие эритроцитов в крови с «обкусанными», «зубчатыми» краями свидетельствует о большом количестве свободных радикалов, что часто является следствием активизации перикисного окисления в организме, а также длительной работы за компьютером и получением больших дох излучения (офисные работники, бухгалтеры, работники банков), недостаточного присутствия в пище антиоксидантов.
Большое количество свободных радикалов ведет к развитию более 80 хронических заболеваний и онкологии.
Оценка состояния тромбоцитов в крови дает дополнительные сведения о состоянии здоровья пациента. Скопление больших групп тромбоцитов в крови свидетельствует о предрасположенности к тромбообразованию. Такая картина часто наблюдается при аллергической настроенности организма, наличии большого количества антител в плазме крови ( инфекционные, аутоиммунные процессы).
Особую важность имеет чистота плазмы крови человека.
Наличие в плазме крови включений:
является указанием на предрасположенность к развитию болезни. Раннее выпадение спикул фибриногена указывает на признаки стресса или переутомления печени. Наличие большого количества грибов, патогенных бактерий, личинок гельминтов, простейших организмов указывает на наличие дисбактериоза.
Кристаллы холестерина в крови человека формируются, когда повышено количество холестерина в крови и организм не способен самостоятельно его полностью утилизировать. Повышение уровня холестерина в крови может стать причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Соли мочевой кислоты говорят о нарушении фильтрационной способности почек, предрасположенности к образованию песка, мочекаменной болезни, подагре.
Соли ортофосфорной кислоты свидетельствуют о выраженном нарушении фосфорно-кальциевого обмена, дефиците кальция в организме, что опять же является предпосылками к развитию различных патологий.
Гемосканирование как диагностика по капле живой крови помогает подобрать пациенту индивидуальную комплексную программу оздоровления и может быть использован для оценки по составу крови результатов проводимого лечения и необходимой коррекции процедур лечебного курса.
Медицинские интернет-конференции
Языки
Оптимизация условий прямой и обратной реакций агглютинации эритроцитов, усиленных стоячей ультразвуковой волной
Дубровский В.А., Медведева М.Ф.
Резюме
Ключевые слова
Введение
Автоматизация определения группы крови человека по системе ABO и Rh (системе резус) является актуальной задачей в связи большой частотностью этого вида лабораторного теста. Фирмами выпускаются различные модификации приборов такого рода, например (таблица 1):
В то же время существует немало теоретических и экспериментальных работ, направленных на усовершенствование имеющихся и разработку новых принципов конструирования подобных устройств, например, 8. Одной из основных проблем, решаемых авторами, является повышение «разрешающей способности» (разрешение) разрабатываемого метода определения группы крови. Напомним, что под разрешающей способностью обычно понимают отношение измеряемого сигнала B+, соответствующего положительной реакции агглютинации (эритроцитарные агглютинаты образуются), к уровню сигнала B— для отрицательной реакции агглютинации (формирование агглютинатов отсутствует). Очевидно, что увеличение разрешающей способности K = B+/B— повышает надежность определения группы крови. Чрезвычайно важно отметить, что ошибка в определении группы крови образца должна исключаться абсолютно, единственное послабление прибору – в некоторых случаях он может не определить группу крови анализируемой пробы.
С целью повышения разрешения оптических методов регистрации реакции агглютинации эритроцитов в [10] было предложено использовать действие стоячей ультразвуковой (УЗ) волны на смесь «кровь-сыворотка». При облучении ультразвуком раствора смеси «кровь-сыворотка» в кювете образуется стоячая УЗ волна, которая приводила к группировке эритроцитов и их комплексов в области узлов. В результате раствор клеток крови расслаивался с пространственным периодом, равным половине ультразвуковой длины волны (λ/2). Сближение эритроцитов в узловых областях приводит к увеличению вероятности их взаимодействия, а следовательно, агглютинации при положительной реакции. При этом возрастают как скорость реакции агглютинации, так и размеры иммунных эритроцитарных комплексов и, как результат, скорость седиментации агглютинатов при выключении УЗ генератора (окончание эффекта левитации эритроцитов и агглютинатов). Оптически исследуемая среда становимтся более прозрачной.
При отрицательной реакции агглютинации эритроциты также группируются в узловых областях, формируются «неспецифические» аггрегаты, которые рассыпаются на отдельные эритроциты при выключении ультразвука. Естественно, скорость оседания «свободных» эритроцитов значительно ниже, чем агглютинатов, среда длительное время остается мутной. Различие в величине коэффициента пропускания исследуемых образцов для положительной и отрицательной реакций соответственно несет информацию о том, состоялась реакция агглютинации или нет, что используется для определения группы крови образца. По-видимому можно говорить о создании нового, акусто-оптического метода регистрации аглютинации эритроцитов, а, следовательно, определения группы крови. Этот метод основан на сочетании действия ультразвука на реакционную смесь «кровь-сыворотка» с оптическим ее зондированием. Детально механизм взаимодействия смеси «кровь-сыворотка» с ультразвуком рассмотрен в [11,12]. Регистрация укрупненных с помощью ультразвука агглютинатов методом проточной цитометрии осуществлена в [13,14], а с использованием явления седиментации в 16.
Задача настоящей работы – выявление оптимальных условий для агглютинации эритроцитов с целью повышения разрешения разрабатываемого акусто-оптического метода определения группы крови перекрестным образом.
Материал и методы
1. Общие сведения о биообъекте, пробоподготовке и технике экспериментов
В качестве объекта исследования выступала донорская кровь, стандартные агглютинирующие сыворотки и стандартные эритроциты. Независимо от вида перекрестного анализа типа крови, донорская кровь подвергалась центрифугированию и разделению на фракции: плазма и эритроцитарная масса. При проведении экспериментов прямой регистрации агглютинации эритроцитов приготавливалась трехкомпонентная смеси, состоящая из исследуемых эритроцитов, стандартной сыворотки и физиологического раствора. В случае обратной реакции агглютинации смесь включала в себя плазму того же образца крови, соответствующую порцию стандартных эритроцитов и физиологический раствор. При этом в обоих случаях с целью оптимизации соотношений компонент смеси их величины экспериментально варьировались.
Сразу после приготовления смеси каждая проба подвергалась воздействию стоячей ультразвуковой волны. Кювета с исследуемой смесью располагалась на пьезопреобразователе, волна ориентировалась в вертикальном направлении. Для возбуждения пьезокерамического преобразователя использовался генератор Г3-112/1 с усилителем, а его выходное напряжение контролировалось осциллографом С1-79. Генератор настраивался резонансно по отношению к преобразователю ν=2,25 МГц, а его выходное напряжение, подаваемое на пьезокерамику, не превышало 15 В, что обеспечивало ультразвуковое действие на эритроциты без их гемолиза. Время действия ультразвука, а также время последующей инкубации образца экспериментально варьировались.
Биообъект зондировался коллимированным излучением светодиода типа LXHL-G1S, спектр которого соответствовал спектру поглощения гемоглобина в зеленой области (рис1).
Из рис. 1 видно, что спектр излучения светодиода совпадает с одним из максимумов спектра поглощения гемоглобина в зеленой области. Режим питания светодиода типа LXHL-G1S: напряжение 3В, сила тока 0,3 А
В момент выключения ультразвука включалась CCD и в течение 1,5 минут снималось видео оседания агглютинатов. Типичные фото кадры для положительной и отрицательной реакций агглютинации эритроцитов представлены на рис.2.
Луч, прошедший исследуемый раствор, поступал на полихромную веб-камеру Logitect-Quick Cam, подключённую к ПК. Полученные видео изображения соответствовали процессу седиментации эритроцитов и/или их иммунных комплексов в течение 1,5 минут. Из полученных видеофайлов выбирались изображения, которые затем раскладывались на три цветовых канала RGB. В G (зеленом) канале для каждого изображения рассчитывалась средняя яркость пиксела B (brightness) по заданной области (рис. 2). Средняя яркость B являлась мерой, которая отображала процессы, происходящие в биообъекте, при положительной или отрицательной реакций агглютинации для разных условий экспериментов.
2. Оптимизация времени ультразвукового облучения биообъекта.
Оптимизация времени УЗ действия проводилась на примере обратной реакции агглютинации (подобные исследования для прямой реакции проводились в [16]). Образцы крови III(B) группы были центрифугированы (3000 обор/мин, 8 минут), а плазма отобрана для проведения экспериментов. Во всех пробах использовалось одно и то же разведение: к одной части стандартных эритроцитов добавлялось 5 частей исследуемой плазмы и 5 частей физиологического раствора (плазма разводилась вдвое, 1:1). Объем кюветы составлял 1800 мкл, толщина зазора – 3 мм. Отрицательная и положительная реакции наблюдались всегда для одного и того же образца плазмы. Для получения положительной реакции агглютинации эритроцитов использовались стандартные эритроциты II(A) группы, а для контрольной отрицательной реакции стандартные эритроциты III(B) группы. Сразу после приготовления проба подвергалась воздействию стоячей ультразвуковой волны. Время воздействия варьировалось от 10 секунд до 3 минут. Затем в течение 1,5 минут снималось видео оседания агглютинатов. Обработка результатов проводилась согласно разделу 1.
3. Оптимизация разведения плазмы исследуемой крови (обратный метод)
Эксперименты данного типа требуют довольно большого количества плазмы крови одной группы. Поэтому центрифугированию подвергались по пять образцов крови II(A) и III(B) групп (3000 обор/мин, 8 минут). Затем в каждой пробе крови отобралось по 2 мл плазмы и образцы плазмы одной группы, но разных доноров смешивались для проведения дальнейших экспериментов. Во всех образцах смеси «плазма-стандартные эритроциты-физраствор» объемная доля стандартных эритроцитов оставалась неизменной и составляла 1/11 часть (9,09%). Таким образом, 10 частей приходилось на смесь плазмы и физиологического раствора. Разбавление плазмы физиологическим раствором варьировалось от неразбавленной плазмы до разведения 1:39, когда на 1 часть плазмы приходилось 39 частей физиологического раствора. Объем кюветы составлял 1800 мкл, толщина зазора – 3 мм. В опытах со II(A) группой крови для получения положительной реакции агглютинации эритроцитов использовались стандартные эритроциты III(B) группы, а для контрольной отрицательной реакции II(A) группы; в опытах с III(B) группой крови – наоборот.
4. Оптимизация разведения раствора стандартных эритроцитов (обратный метод)
Для нахождения оптимальной степени разведения раствора стандартных эритроцитов центрифугировались пять образцов крови III(B) группы (2000 обор/мин, 5 минут). Затем от каждого образца было отобрано по 1,9 мл плазмы для дальнейших экспериментов. Во всех пробах объемная концентрация исследуемой плазмы (Cпл) оставалась неизменной и составляла 18%. Это значение было выбрано в качестве оптимального по результатам экспериментов раздела 3. Количество стандартных эритроцитов изменялось от равного количеству исследуемой плазмы (разведение 1:1) до разведения 1:17, когда на одну часть стандартных эритроцитов приходилось 17 частей исследуемой плазмы. Объем кюветы составлял 2800 мкл, толщина зазора – 5 мм. Для получения положительной реакции агглютинации эритроцитов использовались стандартные эритроциты II(A) группы, а для контрольной отрицательной реакции III(B) группы. Время ультразвукового действия на трех компонентную смесь «плазма-стандартные эритроциты-физраствор» составляло 1 минуту для всех проб.
5. Оптимизация разведения эритроцитов (прямой метод)
Образец крови III(B) группы был центрифугирован (3000 обор/мин, 8 минут). Разведение эритроцитарной массы физиологическим раствором варьировалось от 1:25 до 1:175. Оптимальное отношение количества сыворотки к количеству эритроцитов (эритроцитарной массы) во всех пробах оставалось неизменным 10:1. Для получения положительной реакции агглютинации эритроцитов использовались стандартная сыворотка II(A) группы, а для контрольной отрицательной реакции III(B) группы.
Результаты
Оптимизация разведения плазмы исследуемой крови (обратный метод) при постоянстве содержания стандартных эритроцитов осуществлялась по методике раздела 3. Экспериментальные результаты иллюстрируются рис. 4.
Обсуждение
Из рис. 4 легко видеть, что оптимальное значение концентрации исследуемой плазмы варьируется в диапазоне 10÷50 (%). Полученный результат можно трактовать следующим образом. При сильном разведении исследуемой плазмы (концентрация плазмы ниже 10%) содержание агглютининов не достаточно для склеивания (агглютинации) максимально возможного числа стандартных эритроцитов. В то же время при чрезмерных разведениях исследуемой плазмы (концентрация более 50%) агглютининов оказывается не достаточно для агглютинации большей части стандартных эритроцитов. Вышеуказанные пределы разведения плазмы (концентрация плазмы 10÷50(%)) являются оптимальными.
Эксперименты по нахождению оптимального разведения раствора стандартных эритроцитов при постоянстве степени разведения исследуемой плазмы (обратный метод) осуществлялся по методике раздела 4. Результаты показаны на рис.5. Степень разведения исследуемой плазмы составляла 18%, что соответствует максимуму величины K на рис. 4.
Из рис.5 видно, что оптимальными степенями разведения стандартных эритроцитов являются величины в пределах 5÷15 (%). Полагаем, что трактовка результатов рис.5 может быть подобной трактовке результатов, изображенных на рис.4.
Для прямого метода регистрации агглютинации нахождение оптимальных разведений исследуемых эритроцитов проводилось по методике раздела 5. Результаты демонстрирует рис. 6. Соотношение компонент «сыворотка-эритроциты» составляла 10:1.
Рис.6 показывает, что оптимальное разведение исследуемых эритроцитов эритроцитарной массы составляет 1÷2 (%), что близко к результатам, например [11,12,17].
Сводная таблица 2 демонстрирует оптимальные режимы акусто-оптического метода регистрации агглютинации эритроцитов перекрестным методом.
Заключение
Эксперименты позволяют сделать следующие выводы.
1) Найдены оптимальные условия для обеих компонент перекрестного метода типирования крови. При этом оптимальные условия для прямого метода анализа не всегда совпадают с подобными условиями для обратного.
2) Анализ и сопоставление прямого и обратного подходов кросс-метода типирования крови является дальнейшим этапом в разработке акусто-оптического метода определения группы крови.
Результаты исследования могут быть использованы при разработке прибора для инструментального определения групповой принадлежности крови человека.
Литература
1. Vyas G.N. et al. (San Francisco, CA), Simultaneous human ABO and RH(D) blood typing or antibody screening by flow cytometry, United States Patent 5,776,711 July 7, 1998.
2. Sturgeon P. Immunohematology, 17, 4 (2001)
3. Kline T.R., Runyon M.K., Pothiawala M., Ismagilov R.F. Anal Chem., 80(16) 6190-7 (2008)
4. Muranyi I. et al. (Budapest, HU), Blood typing apparatus,United States Patent 4533638, US Patent Issued on August 6, 1985
5. Steven R.A. A Simplified Visible/Near-Infrared Spectrophotometric Approach to Blood Typing for Automated Transfusion Safety, a thesis presented to North Carolina State University, Raleigh, North Carolina, USA, (2005).
6. Lambert J.B. A miniaturized device for blood typing using a simplified spectrophotometric approach, a thesis submitted to North Carolina State University, Raleigh, North Carolina, USA, (2006).
7. Moncharmont P., Plantier A., Chirat V., Rigal D. Immunohematology, 19(2), 54-6 (2003).
8. Goldfinger Dennis, et al. (Encino, CA), Portable blood typing apparatus and method. United States Patent 4650662, US Patent Issued on March 17, 1987
9. Battrell, C.F. et al., Microfluidic apparatus and methods for performing blood typing and crossmatching. United States Patent, Patent application number: 20100112723, Publication date: 05/06/2010
10. Алипов А.Н., Ванинский В.З., Денисов Л.Б., Донсков С.И., Дубровский В.А., Завьялов Э.Н., Князьков Н.Н. Способ определения реакции агглютинации Авторское свидетельство изобретения. №1683760, приоритет от 04.06.1987, опубликовано Бюл. №38 от 30.10.1991.
11. Doubrovski V.A., Dvoretski K.N. Ultrasound in Medicine & Biology., 26(4), 655 (2000).
12. Дубровский В.А., Дворецкий К.Н., Балаев А.Э. Акустический журнал, 50(2), 184 (2004).
13. Yu. A. Ganilova, V.A. Doubrovski, I. V. Zabenkov, The resolving power of the flowing method to register the process of human erythrocytes agglutination in vitro on the base of correlation analysis of microphotographs. // Proc.SPIE. 2011 V7999. 799903
14. Дубровский В.А., Ганилова Ю.А., Забенков И.В., Применение спектрально фильтрованного зондирующего светового луча и RGB разложения микрофотографий для проточной регистрации агглютинации эритроцитов, усиленной ультразвуком, Оптика и спектроскопия, 2012, принята в печать.
16. Дубровский В.А., Долмашкин А.А., Определение группы крови на основе цифровых фотографий эритроцитов и их агглютинатов, Медицинская техника, 2012, №2, стр. 24-30.
17. Долмашкин А.А., Дубровский В.А., Забенков И.В., Определение группы крови на основе регистрации упругого рассеяния лазерного излучения методом цифровой фотографии, Квантовая электроника, 2012, 42, №5, 409-417.