Miden los niveles de hemoglobina con microscopio de IA, chips de microfluidos

Un hemograma completo puede ayudar a determinar la salud de un paciente y, por lo general, incluye una determinación de la concentración de hemoglobina, que puede indicar varias afecciones, como anemia, policitemia y fibrosis pulmonar.

Todas las técnicas utilizadas en la estimación de la hemoglobina en sangre pueden clasificarse en invasivas y no invasivas. Las técnicas no invasivas, aunque muy convenientes debido a la ausencia de pinchazos, tienen un desempeño inferior; por lo tanto, estas técnicas casi siempre se utilizan como herramientas de cribado.

Los bioingenieros de Sigtuple Technologies (Bengaluru, India) y el Instituto Indio de Ciencias (Bengaluru, India), desarrollaron una herramienta nueva basada en imágenes impulsadas por IA para determinar los niveles de hemoglobina. La configuración se desarrolló junto con un chip de microfluidos y un microscopio automatizado, impulsado por IA, diseñado para derivar los recuentos totales y diferenciales de células sanguíneas. Los parámetros del ensayo, incluida la relación entre el reactivo SLS y el volumen de sangre, el volumen total de reacción, la concentración de dodecilsulfato de sodio y el diseño de la cámara de microfluidos, se optimizaron para lograr la capacidad de cuantificación en un rango clínico de hemoglobina utilizando una longitud de ruta adecuada para la plataforma de microfluidos.

Además de la correlación cuantitativa con un método estándar validado, clínicamente aceptado, las características de absorción espectral de la mezcla de reactivo hemoglobina-SLS, en el ensayo recientemente desarrollado, se compararon con las de los ensayos SLS convencionales. Las soluciones estándar de SLS-sangre/Hb se analizaron con el analizador químico clínico, Erba Chem 5× (ERBA Diagnostics GmbH, Mannheim, Alemania) y para la determinación de la hemoglobina, se utilizaron los ajustes recomendados con medición de absorbancia a 546 nm. Todas las mediciones de absorción UV-vis se realizaron con el NanoPhotometer NP 80 (IMPLEN, Múnich, Alemania). Las concentraciones de hemoglobina de las muestras de sangre y de las soluciones estándar de hemoglobina preparadas internamente se midieron mediante un analizador de hematología comercial XP-100 (Sysmex, Kobe, Japón).

Los científicos informaron que el chip de microfluidos en combinación con un microscopio automático pudo lograr una correlación de Pearson de 0,99 en un estudio de validación que comparó el método recientemente desarrollado y un analizador de hematología disponible comercialmente, con un tiempo de respuesta de 10 minutos, incluido el tiempo de incubación. Se comprobó el desempeño clínico y el método alcanzó una sensibilidad del 92,3% y una especificidad del 53,8%.

El microscopio automatizado, que normalmente utiliza una combinación de luz LED roja, verde y azul, utilizó solo la luz LED verde durante el modo de determinación de la hemoglobina y, además, los valores de escala de grises del canal verde de la imagen, generada por una cámara e-con. Se descubrió que estos parámetros optimizados, incluido el tiempo de exposición, la ganancia, el balance de blancos y el mapeo de tonos locales, dieron como resultado una configuración capaz de medir la hemoglobina en la sangre, lo que se demostró mediante una verificación clínica con 27 muestras de sangre. Además de medir la hemoglobina en la sangre, se podría utilizar una configuración similar con modificaciones menores para medir el contenido de proteínas, el colesterol y la hemoglobina glucosilada. El estudio fue publicado el 23 de febrero de 2021 en la revista AIP Advances.

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