Ett team av forskare, knuten till UNIST har nyligen avslöjat en hemolysfri och högeffektiv blodplasmaseparationsplattform. Publicerad i majnumret 2021 av Små , detta genombrott har letts av professor Joo H. Kang och hans forskargrupp vid institutionen för biomedicinsk teknik vid UNIST. Forskningsteamet förväntar sig att den nya tekniken kommer att avsevärt förbättra noggrannheten i blodprover på plats, vilket har visat på den ökade efterfrågan den senaste tiden.

I deras studie, forskargruppen använde diamagnetisk repulsion av blodkroppar för att separera blodkroppar och blodplasma. När superparamagnetiska järnoxidnanopartiklar (SPIONs) kompletteras med helblod, SPIONerna förvandlar blodplasman till ett paramagnetiskt tillstånd, och sålunda, alla blodkroppar stöts bort av magneter. Forskargruppen samlade hemolysfri plasma utan förlust av plasmaproteiner, blodplättar, och exosomer.

"Många ansträngningar har gjorts för att utveckla olika metoder för separering av blodplasma. det har alltid funnits begränsningar, såsom utspädning av blod, blodkroppsföroreningar i plasma, och hemolys, " noterade professor Kang. "Vårt tillvägagångssätt övervann dessa ouppfyllda utmaningar och vi skulle kunna ge en enorm inverkan på in vitro-diagnostik när den här plattformen översätts till en kommersiell point-of-care-enhet."

Den utvecklade blodplasmaseparationsmetoden uppnådde 100 % av plasmarenheten och 83,3 % av plasmavolymåtervinningshastigheten utan märkbar hemolys eller förlust av proteiner i blodplasma, vilket var svårfångat med de konventionella plasmaseparationsanordningarna. Dessutom, denna metod möjliggjorde större återvinning av bakteriellt DNA från det infekterade blodet än centrifugering och immunanalyser i helblod utan föregående plasmaseparation.

"Vi har övervunnit begränsningarna hos en filterbaserad blodplasmaseparationsmetod som potentiellt skulle kunna inducera hemolys eller en mikrofluidisk chipbaserad plasmaseparationsmetod som har problemen med plasmaåtervinningshastighet och renhet, " säger forskningsprofessor Seyong Kwon vid institutionen för biomedicinsk teknik vid UNIST, den första medförfattaren till studien.

Forskargruppen utvecklade också en ultrakompakt, låg kostnad, högprecisionsdiagnostik som kan testa blod direkt utan plasmaseparation. Det diagnostiska chipet upptäckte prostataspecifikt antigen (PSA) protein, en biomarkör för diagnos av prostatacancer.

Den utvecklade blodplasmaseparationsmetoden tillät dem också att samla in blodplättsrik plasma (PRP). Denna förmåga är viktig eftersom nyare studier har visat att blodplättar kan användas som en biomarkör för diagnos av cancer eller diabetes. "Till skillnad från en komplex process med den konventionella centrifugeringsmetoden för att samla in PRP, vår metod kan helt enkelt samla in PRP genom att bara justera flödeshastigheter, " säger Jieung Oh, den första medförfattaren till studien.

Denna studie har genomförts gemensamt av Min Seok Lee från Institutionen för biomedicinsk teknik vid UNIST deltog också i denna studie. Detta arbete studerades i samarbete med professor Joonwoo Jeong och forskningsprofessor Eujin Um vid institutionen för fysik vid UNIST. Resultaten av denna forskning har publicerats i onlineversionen av Små den 12 maj, 2021 och vald som baksidesbild. Detta arbete stöddes av Samsung Research Funding Center for Future Research, anslaget från National Research Foundation of Korea (NRF) finansierat av Koreas regering (MSIT) och Basic Science Research Program genom National Research Foundation of Korea (NRF) finansierat av utbildningsministeriet.

Denna studie har genomförts gemensamt av professor Joonwoo Jeong och professor Eujin Um från institutionen för fysik vid UNIST. Det har också deltagits av Min Seok Lee från Institutionen för biomedicinsk teknik vid UNIST. Den gjordes tillgänglig online i maj 2021 innan den slutligen publicerades i Små i juni 2021.