澳大利亚悉尼2022年6月28日 /美通社/ -- 心脏病和中风(脑卒中)是全球范围内致死率极高的两种疾病。在中国,心血管病的发病率与致死率高居榜首,2019年农村、城市心血管病分别占死因的46.74%和44.26%,即每5例死亡中就有2例死于心血管病。全国的脑卒中患者约1300万,其中每年新发180万人。

这一微型装置将在心脏病和中风发生前分析血液中细微的血小板变化

这两种疾病多发于高危人群中,常常是突然发作,没有明显预警,发作的原因多是由体内的血块阻碍了血液流向心脏而引起的。

然而,早在心脏病或中风发生之前,血液就会开始发生细微的变化。这通常体现为血流受到干扰,导致血液凝结和引发炎症,从而阻塞血管。

目前,科学家们正在研发一种微型生物医学检测装置,可以在心脏病或中风发生之前检测到这些细微的血小板变化。领导这一研发的正是悉尼大学工程系生物医学工程学院的居理宁博士。该团队的最新研究论文《用于血小板-白细胞相互作用三维建模的微流控柱方法》已发表于英国皇家化学学会期刊上[i]

这一探测原理是通过针刺检测从手指上采集血样,随后将样本信息通过外部操作系统进行处理,分析血小板凝结和白细胞炎症反应情况。

作为澳大利亚心脏研究所[ii]血栓组旗下的悉尼纳米研究所成员,居理宁博士表示:"以高危人群(例如心脏病患者)为例,通过每天的手指针刺检测,设备会监测血液,并提醒患者注意各种潜在的需要引起警惕的变化。如果检测到变化,患者需要到医院进行更多监测。"

为了更好地了解机械力可能会对血块的产生造成的影响,居理宁博士正和其博士生团队合作,建立高度敏感的计算流体动力学模拟系统。团队希望能够在不久的将来,利用人工智能技术了解人体的血液系统,以创建个性化血液档案。

研究助理Laura Moldovan说:"过去,人们很难预测心脏病发作或中风的发生时间,因为它们的发作往往是随机的,有时候没有任何身体症状。这一装置的关键就在于能够在这些疾病发生前,精确地监测血液中正在发生的微观变化。"

该研究是与澳大利亚心脏研究所心血管研究中心主任 Shaun Jackson 教授长期合作的研究项目的一部分。Jackson教授表示:"如果进展顺利,我们期待该设备能揭示血栓形成的原因和方式,有朝一日可以用于检测各种健康情况。"

[i] Microfluidic post method for 3-dimensional modeling of platelet-leukocyte interactionshttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35212697/

[ii] https://www.hri.org.au/

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