Laboratorieblodprover görs ofta genom att tvinga prover genom små kanaler. När kanalerna är mycket små, som i mikrofluidiska enheter, röda blodkroppar (RBC) deformeras och slappnar sedan av tillbaka till sin ursprungliga form efter att ha lämnat kanalen. Hur deformationen och relaxationen sker beror på både flödesegenskaperna och mekaniska egenskaper hos cellens yttre membran.

I veckans nummer av tidskriften Biomikrofluidik , en metod för att karakterisera formåtervinningen av friska mänskliga röda blodkroppar som strömmar genom en mikrofluidisk förträngd kanal rapporteras. Denna undersökning visade på en koppling mellan cellens mekaniska egenskaper och flödets hydrodynamiska egenskaper. Dessutom, metoden kunde skilja mellan friska röda blodkroppar och de som infekterats av malariaparasiten. Detta antyder en möjlig ny teknik för att diagnostisera sjukdom.

Den mikrofluidiska anordningen bestod av en smal kanal varvas av en följd av sågtandsformade bredare områden. En lösning av RBC pumpas genom systemet genom att applicera tryck från ena änden. När cellerna färdas genom kanalen, de observeras med ett mikroskop. Bilderna tas med en höghastighetskamera och skickas till en dator för analys.

När en RBC går in i en smal kanal, den antar en fallskärmsliknande form. När den går ut i ett brett område, den förlängs i strömningsriktningen tills den möter nästa breddning och sträcks igen av flödet.

Vid den sista utgången, två olika formåterställningsbeteenden observerades, beroende på mediets flödeshastighet och viskositet. Vid hög flödeshastighet och viskositet, cellerna sträcks ut när de kommer ut ur kanalen och återställer sedan sina ursprungliga former. Vid lägre hastighet och viskositet, dock, den fallskärmsliknande formen återställs direkt när du går ut.

Utredarna fann att de hydrodynamiska förhållandena vid vilka övergången mellan dessa två olika återhämtningsbeteenden sker beror på de elastiska egenskaperna hos RBC.

Medförfattaren Magalie Faivre sa, "Även om den tid som behövs för cellerna att återställa sin form efter att ha lämnat kanalen visade sig bero på de hydrodynamiska förhållandena, vi har visat att vid en given stress, denna återhämtningstid kan användas för att skilja friska från Plasmodium falciparum-infekterade röda blodkroppar." Plasmodium falciparum är en av parasiterna som orsakar malaria.

Utredarna försöker utöka sin studie för att hitta ett sätt att upptäcka "signaturer" för andra typer av sjukdomar.

"Vi utvärderar för närvarande om vårt tillvägagångssätt kan särskilja förändringen av olika strukturella komponenter i RBC-membranet, sade Faivre. För att göra det, vi studerar RBC från patienter med malaria, sicklecellanemi och ärftlig sfärocytos."