Development of an in-vitro fluorescent haemolysis detection method using ghost cells

Kardiovaskuläre Systeme in direktem Blutstrom, wie zum Beispiel Herzklappenprothesen oder Blutpumpen, müssen im Hinblick auf eine minimale systeminduzierte Blutschädigung ausgelegt werden. Das vom System veränderte Strömungsfeld und dessen Kräfte können zur mechanischen Zerstörung von Blutzellen (Hämolyse) führen sowie eine Gerinnungsreaktion auslösen (Thrombose) mit möglicherweise lebensgefährlichen Konsequenzen. Eine Limitation bisheriger Messmethoden besteht jedoch in der mangelnden Transparenz von Blut, die eine Anwendung optischer Methoden nicht möglich macht. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass eine Suspension mit Ghost cells (hämogoblinarme Erythrozyten) als blutanaloges, transparentes Fluid für optische Messmethoden eingesetzt werden kann und somit die Analyse von Blutschädigung verbessert. Insbesondere wird ein neuartiges Mess-prinzip vorgestellt, welches eine ortsaufgelöste Detektion von Hä-molyse möglich macht. Die neuartige Hämolysedetektion basiert auf der Idee eine Targetsubstanz in den Ghost cells einzuschließen, wohingegen ein fluoreszierender Indikator ins Plasma suspendiert wird. Im Falle der Zelllyse (Hämolyse) bindet der Indikator an das Target und emittiert ein Fluoreszenzsignal, welches mit einer Kamera aufge-zeichnet werden kann. Die Funktion dieses Prinzips wird in einem entsprechenden Experiment gezeigt. Dieses Prinzip kann Herstellern kardiovaskulärer Systeme bei der Reduzierung systeminduzierter Blutschädigung helfen. Darüber hinaus kann eine solche Methode auch zu einem größeren Verständnis über die zugrundeliegenden Mechanismen von Hämolyse und Thrombose beitragen.