danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-57Research ArticleФИЗИКАPHYSICSМАГНИТОФОРЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ ПО СТЕПЕНИ ОКСИГЕНАЦИИ ГЕМОГЛОБИНАMAGNETOPHORETIC METHOD FOR STUDYING RED BLOOD CELLS BY HEMOGLOBIN OXYGENATION DISTRIBUTIONКАШЕВСКИЙБ. Э.KASHEVSKYB. E.bekas@itmo.byЖОЛУДЬА. М.ZHOLUDA. M.КАШЕВСКИЙС. Б.KASHEVSKYS. B.ГОРУДКОИ. В.GORUDKOI. V.МОХОРТТ. В.MOKHORTT. V.ШИШКОО. Н.SHISHKOO. N.Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, МинскBelarusБелорусский государственный университет, МинскBelarusБелорусский государственный медицинский университет, МинскBelarus2015240520165915862Copyright © КАШЕВСКИЙ Б.Э., ЖОЛУДЬ А.М., КАШЕВСКИЙ С.Б., ГОРУДКО И.В., МОХОРТ Т.В., ШИШКО О.Н., 20162016КАШЕВСКИЙ Б.Э., ЖОЛУДЬ А.М., КАШЕВСКИЙ С.Б., ГОРУДКО И.В., МОХОРТ Т.В., ШИШКО О.Н.KASHEVSKY B.E., ZHOLUD A.M., KASHEVSKY S.B., GORUDKO I.V., MOKHORT T.V., SHISHKO O.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/57

Разработан метод одновременного измерения распределения эритроцитов по магнитной восприимчивости и степени оксигенации их гемоглобина, а также скорости седиментации клеток в жидкости, основанный на видеорегистрации и автоматизированной обработке траекторий их движения в плоском микрожидкостном канале при воздействии гравитационного и высокоградиентного магнитных полей. Исследование суспензии эритроцитов с низким парциальным давлением кислорода впервые выявило существование фракций эритроцитов с заметно пониженным и повышенным содержанием кислорода в условиях его дефицита, что может быть связано с ослаблением основной транспортной функции стареющих эритроцитов. Предложенный метод создает дополнительные возможности исследования эритроцитов в норме и при патологиях, имеет перспективы в медицинской диагностике.

The method is developed for a simultaneous differentiation of red blood cells in terms of magnetic susceptibility, hemoglobin oxygenation, and sedimentation velocity based upon video recording and automated handling of cell motion trajectories in a thin microfluidic channel under the action of crossed gravitational and high-gradient magnetic fields. The study of suspension of red blood cells with a low oxygen partial pressure, for the first time, revealed the existence of cell fractions with considerably reduced and increased hemoglobin oxygenation, which is presumably related with a weakened oxygen transport function of old red blood cells. Our method creates additional possibilities of studying native and pathogenic processes in red blood cells, and can be useful for medical diagnostics.

ReferencesShibayama N., Sugiyama K., Park S.-Y. // J. Biol. Chem. 2011. Vol. 38. P. 33661–33668.Shibayama N., Sugiyama K., Park S.-Y. // J. Biol. Chem. 2011. Vol. 38. P. 33661–33668.Doster W., Longeville S. // Biophys. J. 2007. Vol. 93. P. 1360–1365; Stadler A. M. et al. // J. Royal. Soc. Interface. 2011. Vol. 8. P. 590–595.Doster W., Longeville S. // Biophys. J. 2007. Vol. 93. P. 1360–1365; Stadler A. M. et al. // J. Royal. Soc. Interface. 2011. Vol. 8. P. 590–595.Forsyth A. M. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. Vol. 108. P. 10986–10990.Forsyth A. M. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. Vol. 108. P. 10986–10990.Tsai A. G., Cabrales P., Intaglietta M. // Antioxid. Redox Signalling. 2010. Vol. 12. P. 683–691.Tsai A. G., Cabrales P., Intaglietta M. // Antioxid. Redox Signalling. 2010. Vol. 12. P. 683–691.Higgins J. M., Mahadevan L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. Vol. P. 20587–20592.Higgins J. M., Mahadevan L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. Vol. P. 20587–20592.Уэстбрук К., Ротб К. К., Тэлбот Д. Магнитно-резонансная томография: практ. рук-во. М., 2012.Уэстбрук К., Ротб К. К., Тэлбот Д. Магнитно-резонансная томография: практ. рук-во. М., 2012.Bhakdi S. C. et al. // Malaria J. 2010. Vol. 9. P 38–42.Bhakdi S. C. et al. // Malaria J. 2010. Vol. 9. P 38–42.Jin X. et al. // Analyst. 2011. Vol. 136. P. 2996–3003.Jin X. et al. // Analyst. 2011. Vol. 136. P. 2996–3003.Jung Y., Choi Y., Han K., Frazier A. B. // Biomed. Microdevices. 2010. Vol. 12. P. 637–645.Jung Y., Choi Y., Han K., Frazier A. B. // Biomed. Microdevices. 2010. Vol. 12. P. 637–645.Shen F. et al. // Anal. Chem. 2012. Vol. 84. P. 3075–3081.Shen F. et al. // Anal. Chem. 2012. Vol. 84. P. 3075–3081.Kashevsky B. E., Zholud A. M., Kashevsky S. B. // Rev. Sci. Instrum. 2012. Vol. 83. Atr. N 075104 (11 p.).Kashevsky B. E., Zholud A. M., Kashevsky S. B. // Rev. Sci. Instrum. 2012. Vol. 83. Atr. N 075104 (11 p.).Pauling L., Coryell C. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1936. Vol. 22. P. 210–216.Pauling L., Coryell C. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1936. Vol. 22. P. 210–216.Dickerson R., Gies I. Hemoglobin: structure, function, evolution and pathology. Menlo Park, CA: Benjamin-Cummings Publishing, 1983.Dickerson R., Gies I. Hemoglobin: structure, function, evolution and pathology. Menlo Park, CA: Benjamin-Cummings Publishing, 1983.Cerdonio M. et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1985. Vol. 82. P. 102–103.Cerdonio M. et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1985. Vol. 82. P. 102–103.Zborowski M. et al. // Biophys. J. 2003. Vol. 84. P. 2638–2645.Zborowski M. et al. // Biophys. J. 2003. Vol. 84. P. 2638–2645.Severinghaus J. W. // J. Appl. Physiology. 1958. Vol. 12. P. 485–486.Severinghaus J. W. // J. Appl. Physiology. 1958. Vol. 12. P. 485–486.Aldasouqi S. A., Gossain V. V. // Ann. Saudi. Med. 2008. Vol. 28, N 6. P. 411–419.Aldasouqi S. A., Gossain V. V. // Ann. Saudi. Med. 2008. Vol. 28, N 6. P. 411–419.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.