Устройство для исследования агрегации тромбоцитов

Устройство для исследования агрегации тромбоцитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к устройствам для исследования агрегации тромбоцитов.

Тромбоциты играют основную роль в первичной остановке кровотечения при повреждении сосудистой стенки, а также в возникновении микро- и макрососудистых нарушений при различных заболеваниях. Повышение агрегационной активности тромбоцитов является основой внутрисосудистого тромбообразования при инфаркте миокарда, атеросклерозе, хронической ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, нарушениях мозгового кровообращения, а ее снижение приводит к кровоточивости при врожденной патологии тромбоцитов (тромбоцитопатиях) либо при приобретенных тромбоцитопатиях, развивающихся при лейкозах, уремии, заболеваниях печени, синдроме ДВС, действии лекарственных средств и пр.

Мерой агрегации является графически регистрируемое снижение оптической плотности плазмы крови в результате потребления тромбоцитов в агрегаты, образующиеся под действием индукторов. Турбидиметрический метод исследования агрегации тромбоцитов лежит в основе работы большинства агрегометров, с помощью которых удается оценить агрегацию тромбоцитов, индуцированную различными агентами (АДФ, коллаген, адреналин и др.). Однако зарегистрировать спонтанную агрегацию тромбоцитов с помощью этих агрегометров невозможно вследствие их недостаточной чувствительности.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является анализатор агрегации тромбоцитов "Solar" AP2110 производства ЗАО "Спектроскопия, оптика, лазеры - авангардные разработки" (Минск, республика Беларусь), который предназначен для исследования только индуцированной агрегации тромбоцитов турбидиметрическим методом путем непрерывного измерения изменений коэффициента светопропускания, происходящих в перемешиваемой и термостатируемой суспензии клеток, с выводом результатов измерений на внешнее регистрирующее устройство.

Этот анализатор агрегации тромбоцитов состоит из источника света, теплозащитного фильтра, блока светофильтров, линзы в плоскости диафрагмы, поворотного зеркала, светоделительной пластинки и полистироловой цилиндрической кюветы с исследуемой жидкостью - плазмой крови, обогащенной тромбоцитами и стандартизированной по их количеству, электронной магнитной мешалки и фотоприемника.

Однако в этом устройстве, как и в других аналогичных приборах отечественного и зарубежного производства, используется цилиндрическая кювета, что приводит к неконтролируемому отражению, переотражению и потере светового потока, а следовательно, к значительному снижению чувствительности прибора и достоверности результатов. Недостаточная чувствительность обуславливает невозможность регистрации спонтанной агрегации тромбоцитов, а также образования малых агрегатов (50-100 тромбоцитов).

Задача предлагаемого технического решения - повышение чувствительности устройства для возможности измерения спонтанной агрегации тромбоцитов.

Эта задача решается за счет того, что емкость для обогащенной тромбоцитами плазмы крови образуют две горизонтально расположенные плоскопараллельные дискообразные кварцевые пластины, в центре нижней из которых имеется цилиндрическое углубление, образующее при контакте с верхней пластиной камеру, глубина которой подобрана таким образом, чтобы агрегация тромбоцитов вызывала максимальное изменение оптической плотности плазмы крови. Пластины размещены в поле зрения светового микроскопа и выполнены с возможностью вращения во взаимопротивоположных направлениях для перемешивания плазмы крови без введения в нее инородных тел и создания внутри емкости с плазмой крови строго заданной скорости сдвига, при которой происходит спонтанная агрегация тромбоцитов.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены на фиг.1 - блок-схема устройства, на фиг.2 - конструкция основного блока, на фиг.3 - график спонтанной агрегации тромбоцитов здорового донора, на фиг.4 - график спонтанной агрегации эритроцитов здорового донора.

Устройство состоит из источника 1 стабилизированного света, основного блока 2, электродвигателя 3, соединенного с основным блоком 2 посредством фрикциона 4, светового бинокулярного микроскопа 5, фотоприемника 6, аналого-цифрового преобразователя 7 и самописца 8.

Основной блок 2, являющийся главной частью устройства, выполнен в виде двух - нижней 9 и верхней 10 - горизонтально расположенных плоскопараллельных дискообразных кварцевых пластин диаметром 20 мм. В центре нижней пластины 9 имеется цилиндрическое углубление, которое при контакте с верхней пластиной 10 образует камеру 11 глубиной 0,9 мм и диаметром 12 мм. В камеру 11 помещается плазма крови, обогащенная тромбоцитами. Плотное прилегание пластин 9 и 10 обеспечивается тяжестью стакана 12, на дне которого находится верхняя пластина 10, прикрепленная к нему с помощью системы амортизации в виде стального кольца 13 и резиновых прокладок 14. Основной блок размещен в корпусе 15.

В процессе работы верхняя 10 и нижняя 9 пластины вращаются в противоположных относительно друг друга направлениях, обеспечивая перемешивание плазмы и стимулируя спонтанную агрегацию тромбоцитов.

Скорость сдвига в камере 11 достаточно четко задана и рассчитывается по формуле

γ=R/δ(ω_верхн+ω_нижн),

где R - средний радиус камеры, δ - глубина камеры, ω_верхн - угловая скорость вращения верхней пластины, ω_нижн - угловая скорость вращения нижней пластины.

Для оценки спонтанной агрегации тромбоцитов используется скорость сдвига 20 с^-1.

При разнонаправленном вращении пластин 9 и 10 создается напряжение сдвига, но тромбоциты при этом остаются практически неподвижными, что дает возможность с помощью микроскопа 5 визуально наблюдать их агрегацию.

Исследование спонтанной агрегации тромбоцитов с помощью описанного устройства осуществляется следующим образом. Приготавливают плазму крови, обогащенную тромбоцитами, стандартизируя их концентрацию с помощью спектрофотометра до 100000 в мм³. Плазму крови, обогащенную тромбоцитами, в количестве 0,1 мл помещают в цилиндрическое углубление на нижней пластине 9, после чего на нее сверху опускают стакан 12 с прикрепленной к нему верхней пластиной 10 таким образом, чтобы суспензия тромбоцитов находилась между пластинами в замкнутой камере 11. Затем через камеру 11 подают поток света, включают электродвигатель 3 и самописец 8. При этом верхняя 10 и нижняя 9 пластины начинают разнонаправленно вращаться, создавая внутри камеры 11 с плазмой крови определенную скорость сдвига, при которой тромбоциты плазмы начинают спонтанно агрегировать. В процессе агрегации происходит изменение оптической плотности плазмы крови, которое фиксируется фотоприемником 6 и, после обработки сигнала в аналого-цифровом преобразователе 7, записывается самописцем 8 в виде кривой (см. фиг.3). Расчет параметров кривой агрегации тромбоцитов проводят стандартным методом.

Предлагаемое устройство также может с успехом использоваться для исследования и регистрации спонтанной агрегации эритроцитов крови. С этой целью заменяют нижнюю пластину 9 основного блока 2 на аналогичную, но с цилиндрическим углублением в 90 мкм. В этом случае в камеру 11 между пластинами 9 и 10 помещают 30 мкл крови, стабилизированной с помощью цитрата натрия и стандартизированной по гематокриту (30%). При скорости сдвига 250 с^-1 в течение 20 секунд проводят гидродинамическое диспергирование эритроцитов, в процессе которого они ориентируются в потоке. В момент остановки вращения пластин 9 и 10 ориентация эритроцитов нарушается, вслед за чем наступает их спонтанная агрегация. Изменение оптической плотности крови, так же как при агрегации тромбоцитов, фиксируется фотоприемником 6 и, после обработки сигнала в аналого-цифровом преобразователе 7, записывается самописцем 8 в виде кривой (см. фиг.4).

Таким образом, использование плоской горизонтальной камеры с короткой длиной оптического пути (0,9 мм) и минимизация эффектов отражения и переотражения светового потока обеспечивают высокую чувствительность устройства, позволяющую регистрировать спонтанную агрегацию тромбоцитов, а при замене нижней пластины основного блока на аналогичную, но с цилиндрическим углублением меньшего размера, возможна регистрация спонтанной агрегации эритроцитов. К преимуществам предлагаемого устройства также относятся использование малого объема исследуемой плазмы крови (0,1 мл), дозирование скорости сдвига и перемешивание плазмы крови без применения инородных предметов (магнитов, лопастной мешалки) за счет вращения пластин во взаимопротивоположных направлениях, что обеспечивает точность измерения. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет осуществлять визуальное наблюдение за процессом агрегации клеток крови, а также проводить исследование при исходно низком содержании тромбоцитов - тромбоцитопении.

1. Устройство для исследования агрегации тромбоцитов турбидиметрическим способом, основанном на измерении изменения оптической плотности плазмы крови, обогащенной тромбоцитами, в процессе их агрегации, состоящее из источника стабилизированного света, емкости с плазмой крови, обогащенной тромбоцитами, системы перемешивания плазмы крови, фотоприемника, аналого-цифрового преобразователя, регистрирующего блока, отличающееся тем, что емкость для обогащенной тромбоцитами плазмы крови образуют две горизонтально расположенные плоскопараллельные дискообразные оптически прозрачные пластины, в центре нижней из которых имеется цилиндрическое углубление, образующее при контакте с верхней пластиной камеру, а сами пластины выполнены с возможностью вращения во взаимопротивоположных направлениях для перемешивания плазмы крови.

2. Устройство для исследования агрегации тромбоцитов турбидиметрическим способом по п.1, отличающееся тем, что пластины размещены в поле зрения светового микроскопа, а их вращение обеспечивает создание внутри емкости с плазмой крови скорости сдвига, достаточной для возникновения спонтанной агрегации тромбоцитов.