Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rote Blutkörperchen zählen

13.07.2016

Elektrochemische Bestimmung der Konzentration und Peroxidaseaktivität von Erythrozyten

Ein kleines Blutbild ist eine Routineuntersuchung vor Operationen, bei Infektionen oder bei Verdacht auf eine Vielzahl gesundheitlicher Probleme, wie Anämien und Leukämie. Ein Schlüsselwert ist dabei die Anzahl der roten Blutkörperchen (Erythrozyten).


Methode zur Kontrolle der Konzentration von roten Blutkörperchen

(c) Wiley-VCH

Wissenschaftler von der University of Oxford (Großbritannien) stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen einfachen nano-elektrochemischen Ansatz zur raschen, genauen Bestimmung der Erythrozytenzahl vor, und zudem die Aktivität einzelner Erythrozyten gegenüber Wasserstoffperoxid bestimmt.

Die aufwändige Auszählung der Blutkörperchen unter dem Mikroskop ist inzwischen durch automatisierte Methoden abgelöst worden, für die aber komplexe Apparate benötigt werden. Wünschenswert wäre eine Diagnostik, die patientennah auf schnelle, einfache, kosteneffektive Weise durchgeführt werden kann, dabei aber ebenso genaue Ergebnisse liefert. Das Team um Richard. G. Compton hat jetzt einen neuen Ansatz entwickelt, um diese Forderungen zu erfüllen.

5 µl einer verdünnten Blutprobe werden dazu auf spezielle, biokompatible Graphit-Elektroden aufgegeben und Strom-Spannungskurven aufgezeichnet. Die reine Pufferlösung liefert ein leichtes elektrochemisches Signal der Elektrode, Ursache ist die Reduktion der darin gelösten kleinen Menge an Sauerstoff.

Proben mit Blut zeigen ein entsprechend höheres Signal, da die roten Blutkörperchen Sauerstoff enthalten. Anhand der Signalstärke lässt sich die Erythrozyten-Konzentration sehr genau ermitteln. Ein Diagnoseset käme mit einer Elektrode und einem handelsüblichen elektrochemischen Gerät aus.

Zugabe von Wasserstoffperoxid verstärkt das erhaltene Signal, denn dieses wird von den in roten Blutkörperchen enthaltenen Ezymen Glutathion-Peroxidase und Katalase zu Sauerstoff und Wasser umgesetzt, um toxischen Stoff unschädlich zu machen.

Die Wissenschaftler ersetzten die Graphit-Elektrode durch eine Carbon-Mikroelektrode und zeichneten den Strom bei fester Spannung gegen die Zeit auf. Dabei zeigten sich Zacken: eine rasche Abnahme der Stromstärke gefolgt von einer langsamen Rückkehr auf das Hintergrundsignal. Die Frequenz der Zacken steigt dabei mit zunehmender Erythrozyten-Konzentration.

„Jede einzelne Zacke kann der katalytischen Aktivität eines individuellen roten Blutkörperchens zugeordnet werden, das auf die Elektrode trifft“, erläutert Compton. „An der Elektrode ist die Konzentration an Wasserstoffperoxid lokal sehr hoch, wenn eine ausreichend hohe Spannung anliegt. Zellen, die der Elektrode sehr nah kommen, werden davon angegriffen, reißen auf und setzen Enzyme frei, die das Peroxid lokal vernichten – die Stromstärke nimmt rasch ab. Während die Enzyme wegdiffundieren, kehrt sie langsam auf den ursprünglichen Wert zurück.“

Diese Messungen liefern ergänzende Informationen, weil neben der Zahl die Peroxidase-Aktivität einzelner Erythrozyten beurteilt werden kann, die bei einer Reihe von Krankheiten verändert sein kann. Dieser Wert könnte ebenfalls patientennah überprüft werden.

Angewandte Chemie: Presseinfo 23/2016

Autor: Richard G. Compton, University of Oxford (United Kingdom), http://compton.chem.ox.ac.uk/

Link zum Originalbeitrag: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201605310

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics