Srpkovitá anémie, Hemechip

Srpkovitá anémie (SCD) je skupina dědičných poruch syntézy hemoglobinu (Hb), kterou poprvé popsal v lékařské literatuře James Herrick v roce 1910. Každý rok se narodí asi 300 000 dětí s SCD, včetně více než 200 000 případů jen v subsaharské Africe. Jen v Nigérii se ročně narodí přes 150 000 těchto dětí a odhaduje se, že 50–90 % těchto dětí zemře před svými pátými narozeninami. Celkově je v regionu 6 % veškeré dětské úmrtnosti u dětí mladších 5 let způsobeno komplikacemi a infekcemi SCD. Vasookluzivní krize a anémie jsou závažnými komplikacemi SCD, přičemž infekce je často hlavní příčinou hospitalizací, krizí a úmrtí. SCD je způsobeno bodovou mutací v šestém kodonu beta globinového řetězce, který produkuje normální Hb (HbA). Tato substituce hydrofilní kyseliny glutamové hydrofobním valinem vytváří srpkovitý Hb (HbS), který je abnormálně polymerizován za podmínek s nízkým obsahem kyslíku a způsobuje srpkovitost. Abnormální polymerizace HbS ovlivňuje vlastnosti, tvar a hustotu membrány červených krvinek a následné kritické změny ve funkci zánětlivých buněk a endoteliálních buněk.

Klinické důsledky SCD zahrnují bolestivé krize, rozsáhlé poškození orgánů a časnou mortalitu. Současné standardní postupy pro diagnostiku SCD jsou vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) a stolní elektroforéza Hb. Tyto dva přístupy však vyžadují vyškolený personál a nejmodernější zařízení, které mohou v mnoha částech subsaharské Afriky, kde je nemoc nejrozšířenější, chybět.

Tyto laboratorní metody také přinášejí značné náklady, které mohou být pro většinu pacientů nedostupné. Diagnostický systém HemeChip nabízí originální a inovativní řešení využívající nový technický přístup k diagnostice SCD na místě péče (POC). HemeChip odděluje typy hemoglobinových proteinů v nepatrném objemu krve (1 μl) na kousku papíru z acetátu celulózy, který je umístěn v mikročipu s řízeným prostředím a elektrickým polem. Rozdíly v pohyblivosti Hb umožňují separaci uvnitř papíru z acetátu celulózy. Při výrobě čipu HemeChip se využívá mikrotechnický design a vícevrstvá laminace. Konstrukce umožňuje rychlou ruční montáž a výsledky jsou k dispozici během několika minut po provedení testu.

HemeChip lze také integrovat s mobilním uživatelským rozhraním (např. IPhone, iPod), který ukazuje výsledek testu kvantitativně a objektivně na obrazovce. HemeChip může používat kdokoli po krátkém (30 minutovém) školení, což eliminuje potřebu vysoce kvalifikovaného personálu.