Studio dei processi di emocoagulazione mediante Quartz Crystal Microbalance

Lo studio ed il controllo dei processi di fibrinolisi e coagulazione del sangue rivestono un vasto interesse medico e clinico in particolar modo per quei pazienti con patologie cardiovascolari, portatori di protesi cardiache ed in tutti quei trattamenti nei quali il sangue entra a contatto con superfici artificiali. L'impiego di anticoagulanti, tipicamente utilizzati in questi casi per prevenire o minimizzare gli indesiderati ma inevitabili effetti di clothing richiede il frequente controllo di alcuni parametri ematici (ad es. tempo di coagulazione) pena l'instaurarsi di una serie di patologie che possono gravemente compromettere la salute del paziente. Il tempo di coagulazione del sangue viene tipicamente valutato dalla misura della variazione della sua viscosità su processi di coagulazione indotti mediante attivatori interfasali o enzimi. Quantunque esistano ben note procedure cliniche strumentali ad hoc, recentemente si sta affacciando l'approccio alternativo basato sui biosensori [1-3], nell'intento di produrre dispositivi avanzati in grado di fornire con tempestività e precisioni parametri ematoclinici anche in regime di self-analysis. Il presente lavoro di ricerca è proprio rivolto allo sviluppo ed utilizzo di un originale sensore basato su microbilancia a cristallo di quarzo, in grado di seguire le cinetiche di emocoagulazione mediante la deposizione del campione stesso sulla superficie del cristallo e la contestuale acquisizione dei relativi spettri di ammittanza. Il sistema messo a punto è in grado di seguire il processo di coagulazione di campioni di sangue del volume di pochi microlitri sia indotto da superficie sia tramite trombina. In plasma umano, la fase di coagulazione è evidenziata da una decisa diminuzione dei picchi di ammittanza con parallela diminuzione della frequenza di risonanza e del fattore Q del sistema cristallo di quarzo - campione di sangue, con cinetiche analoghe a quelle osservate con procedure strumentali standard. Contrariamente a quest'ultime, viceversa, il sensore sviluppato nel presente lavoro di ricerca offre anche la possibilità di evidenziare l'ulteriore processo conseguente la produzione di fibrina ossia la formazione del vero e proprio coagulo, e di fornire utili indicazione sul grado di rigidità dello stesso. Quest'ultimo aspetto appare poco esplorato nella relativa letteratura scientifica e quindi rappresenta un aspetto fortemente originale della presente ricerca. [1] Hansson, K.M. Vikinge, T.P. Ronby, M. Tengvall, P. Lundstrom, L. Johansen, K. Lindahl, T.L., Biosens. Bioelectron., 14, 671 (1999). [2] Puckett, L.G. Barrett, G. Kouzoudis, D. Grimes, C. Bachas, L.G., Biosens. Bioelectron., 18, 675 (2003). [3] Andersson, M. Andersson, J. Sellborn, A. Berglin, M. Nilsson, B. Elwing, H., Biosens. Bioelectron., 21, 79 (2005).