Kanda hemotokrit ölçümü yapan yeni bir sistem geliştirilmesi

Abstract

Hemoliz eritrositlerin zarlarının mekanik, kimyasal veya immünolojik sebepler ile bozulması ve bu sebeple içindeki hemoglobin ve diğer fonksiyonel proteinlerin plazmaya karışması durumudur. Bu durum kan gazı ölçümlerinin hepsinde hatalara yol açar. Biz çalışmamızda bunun önlenmesi için hastadan alınan tam tüp kanın kullanılması yerine çok daha az bir miktarın mobil bir cihazla ölçülmesi ile tüm örneklerin çöpe gitmesinin engellenebileceğini öngördük. Yine bu cihaz, hemoliz sonucu gelişen hemolitik anemi rahatsızlığının tayininde kullanılabilecektir. Cihazın yapımında; ışık kaynağı olarak SMD RGB LED, alıcı sensör olarak Osram SFH2440 Fotodiyot DIL SMT sensör kullanılmıştır. Cihaz parçaları Wemos D1 geliştirici kiti üzerinde birleştirilmiştir. Dışarıdan ışık etkileşimini engellemek ve kan örneğini içinde tutan tek kullanımlık kartuşun giriş yuvasının hizalanması için Prusa Marka üç boyutlu yazıcıdan parçalar basılıp birleştirilmiş ve fonksiyonel bir cihaz yapısı haline getirilmiştir. Cihaz içinde kartuş olarak kullanılması için PMMA (Pleksi Cam) malzemeden parçalar üretilmiştir. Biri CNC cihazı kullanılarak "U" şeklinde işlenmiş, diğeri düz, 25x14x2 mm boyutlarındaki iki parça, birbirine kloroform kullanılarak yapıştırılmıştır. Bu sayede cihazın, üç boyutlu yazıcı ile basılmış ve bir tarafında fotosensör ve diğer tarafında ışık kaynağı olan, haznesine uygun tek kullanımlık kartuş hazır hale getirilmiştir. Altı adet kartuş üretilmiş ve her bir kartuşun içine hemoliz indeksi önceden tanımlanmış hemolizatlar konulmuştur. Burada amaç, mobil cihazdan verilen ışığın hemolizli örnek tarafından absorbansının ölçüp ölçemeyeceğini görmektir. Deneylerimiz sabit LED şiddeti altında yapılmıştır. Alıcı sensördeki değerler, plazmadaki serbest hemoglobin (HGB) değeri yükseldikçe, doğru orantılı olarak düşmüştür. Bu da bize doğru dalga boyunda yapılmış olan ölçümler sayesinde yaklaşık 100 mikrolitre kan örneği ile doğru bir şekilde mobil olarak kandaki hemolizin ölçülebileceğini göstermiştir. Hemolysis is the disruption of erythrocyte membranes due to mechanical, chemical, or immunological causes, resulting in the release of hemoglobin and other functional proteins into the plasma. This leads to errors in all blood gas measurements. In our study, we proposed that, instead of using a whole tube of blood from the patient, a much smaller sample could be measured with a mobile device to prevent the waste of entire samples. This device could also be used to detect hemolytic anemia, which develops as a result of hemolysis. The device was constructed using an SMD RGB LED as the light source and an Osram DIL SMT sensor as the receiver sensor. The device components were assembled using a Wemos D1 developer kit. To prevent external light interference and align the input slot of the disposable blood sample cartridge, the components were printed and assembled using a Prusa 3D printer to create a functional device structure. PMMA (Plexiglass) parts were fabricated for use as cartridges within the device. One was machined into a "U" shape using a CNC machine, the other was straight, measuring 25x14x2 mm. These two pieces were bonded together using chloroform. This resulted in a disposable cartridge suitable for the device's chamber, printed with a 3D printer and featuring a photosensor on one side and a light source on the other. Six cartridges were fabricated, and each cartridge was filled with hemolyzates with a predefined hemolysis index. The aim here was to determine whether the mobile device could measure the absorbance of light emitted by a hemolyzed sample. Our experiments were conducted under constant LED intensity. The values on the receiver sensor decreased proportionally as the free hemoglobin (HGB) level in the plasma increased. This demonstrated that hemolysis in blood can be accurately measured on a mobile device with a sample of approximately 100 microliters, thanks to measurements made at the correct wavelength.