Microfluïdica helpt bij het voorspellen van bloedstollingsdynamica

Met behulp van microfluïdische chips hebben wetenschappers kunnen voorspellen waar en hoe bloedstolling optreedt. De techniek is ontwikkeld door Rustem Ismagilov en collega’s van de University of Chicago. De methode kan in de toekomst gebruikt worden om andere complexe, biologische reactienetwerken te bestuderen. De chips kunnen ook tot snelle en gedetailleerde diagnostische test worden doorontwikkeld.

Vroeger gebruikten wetenschappers grote flessen met homogene mengsels om het bloedstollingnetwerk te onderzoeken. Maar de inhoud van het bloedvatenstelsel is juist niet homogeen.

De groep van Ismagilov hebben bij eerder onderzoek al een simpel labmodel ontwikkeld om bloedstolling na te bootsen. Het model gebruikt drie modules die de 80 verschillende (bio)chemische reacties betrokken bij het stollingsproces vervangen. De modules komen overeen met de drie voornaamste stadia van het bloedstollen; productie van bloedstolling activerende stoffen, inhibitie van deze activatoren en vorming van de bloedprop. In elke module wordt maar één chemische reactie gebruikt in plaats van de 20 tot 30 reacties die de module moet voorstellen. De modules zijn gecombineerd met het vermogen van de microfluidïca om de bloedstroom en afmetingen van humane bloedvaten na te bootsen. Bij het gebruiken van afmetingen die niet overeenkomen met die van biologische systemen, werkt het stollingsproces niet. ‘Dus de afmetingen en de stroom zijn erg belangrijk’, aldus Ismagilov.

De onderzoekers konden met behulp van het model bewijzen, dat bloedstolling alleen optreedt op bepaalde plekken. Op deze plekken moest de vaatbeschadiging groter zijn dan een bepaalde kritische grootte. Met het model werd ook de rol van het eiwit ‘tissue factor’, een belangrijke molecuul in het stollingsproces, verhelderd. Proeven met het microsysteem lieten zien dat niet de complete concentratie van het eiwit belangrijk is, maar de lokalisatie.

De techniek wordt beschreven in de oktobereditie van de Proceedings of the National Academy of Sciences.

bron: Persbericht University of Chicago