Centrifugering av Blodceller

Terminens första laboration handlade om blodceller och hur de påverkas av centrifugalkraften. För att förstå resultatet av laborationen måste vi förstå både blodstatus och vad en centrifug kan göra med blodceller, och naturligtvis också till vilken nytta man kan använda sig av det.

Blodstatus

En blodstatus är något som ofta görs på laboratorierna. Den ger väldigt mycket information om patientens hälsa på ett relativt enkelt sätt. Man tar ett venöst blodprov, stoppar inte röret i en maskin till för att utföra blodstatus och ut kommer en liten lapp med en massa förkortningar, siffror och grafer. Här kommer en liten förklaring till två värden som var viktiga i vår laboration:

  • TPK, trombocytpartikelkoncentration, koncentrationen av trombocyter (blodplättar) i blodet. Referensintervallet ligger mellan 160-390 x 10^9/L.
  • MPV, trombocytmedelvolym. Detta är volymen på en enskild trombocyt (blodplätt) i snitt. Referensintervall: 9,4-12,6 fL.

Den lilla lappen som hoppade ur maskinen visade en del andra värden också, men eftersom dessa värden inte berörde vår laboration tar jag inte upp dem här heller. Ni ser dem dock på lapparna nedan.

Centrifugering

Centrifugera används ofta på laboratorier, i syfte att skilja olika blodceller ifrån varandra. Om man har blod i ett provrör och snurrar det väldigt snabbt, det vill säga centrifugerar det, då kommer de olika blodkropparna att sjunka till botten av röret i en viss ordning. De blodceller som är störst/tyngst hamnar längst ner i röret medan de blodceller som är minst och väger minst hamnar längst upp i röret.

Alltså: i botten på röret kommer de röda blodkropparna (erytrocyterna) att hamna. På dem kommer de vita blodkropparna (leukocyterna) att hamna. Högst upp i röret finns blodplättarna (trombocyterna). Men det är inte bara att centrifugera röret hur som helst. Man kan anpassa hastigheten och g-kraften i centrifugeringen på ett sådant sätt att man exempelvis centrifugerar ner erytrocyterna i botten, medan både leukocyterna och trombocyterna hamnar ovanpå.

G-kraften som trycker ned blodcellerna i röret beror på avståndet mellan centrifugens mitt och röret, samt hastigheten med vilken centrifugen snurrar på röret. För att det ska bli rätt – alltså för att man ska få ner just de blodkroppar man vill i botten på röret och kanske ha kvar de andra i plasman – måste man bestämma vilka g-krafter man vill utsätta röret för. När man vet det kan man ställa in centrifugen. Det finns en formel för att räkna ut det här:

Nyckel 

RCF = relativ centrifugalkraft, alltså g-kraft

r = rotationsradien i millimeter, alltså avståndet från centrifugens mitt till röret

rpm = antal varv per minut som centrifugen snurrar röret

Formeln ser ut så här:

RCF = 1,118r * (rpm/1000)^2

Siffrorna är fastställda siffror som ska finnas i formeln, och jag vet inte riktigt varifrån de kommer, vi låter dem stå kvar. Om vi nu stoppar inte lite siffror där det står bokstäver, så ska vi titta på hur det ser ut. Olika centrifuger ser lite olika ut, avståndet mellan centrifugens centrum och platsen för röret, alltså rotationsradien (r), skiljer sig åt mellan olika centrifuger. Därför kommer antalet varm per minut (rpm) som man ska ställa in maskinen på för att uppnå en viss g-kraft att skilja sig åt mellan olika centrifuger. Vi gör om lite i ekvationen, eftersom det vi vill räkna ut är rpm. Formeln kommer att se ut såhär:

rpm = √ (RCF/1,118 * 10^-6 * r)

Nu stoppar vi inte lite siffror. Här kommer två räkneexempel. Vi räknar rpm på två olika centrifuger, den ena centrifugen med en rotationsradie (r) på 200 mm, den andra har r 250 mm. Jag bestämmer mig för att jag vill ha 140 x g.

rpm = √ (140/1,118 * 10^-6 * 200) = 791 varm/minut

rpm = √ (140/1,118 * 10^-6 * 250) = 708 varv/minut

Detta betyder att ju större rotationsradien är, desto färre varm/minut ska centrifugen snurra. I båda fallen arbetar centrifugerna fram exakt samma g-kraft, i dessa exempel är den 140 g-krafter. Men innan vi centrifugerade började vi med att göra en blodstatus på helblodet, alltså vanligt blod. Det gjorde vi för att få fram ursprungsvärdena för de olika blodkropparna.

Blodceller 4
Värdena för helblod.

Med ursprungsvärdena blev det möjligt för oss att dra slutsatser om vad som faktiskt hände med blodet när det centrifugerades. Efter att ha fått värdena från helblodet pipetterade vi över det i två andra rör, lika mycket blod i varje rör. Sedan centrifugerade det ena röret i 140 g-krafter. Efter centrifugeringen hade blodkropparna tryckts ner i botten på röret, och vi kunde pipettera upp blodplasman till ett nytt rör. Vi gjorde en ny blodstatus på blodplasman som kom från blodet som centrifugerats i 140 g-kraften. Så här blev resultatet:

Blodceller 6
Värdena för plasma centrifugerat 140 x g.

 

Det andra röret som vi pipetterat över den andra hälften av helblodet till centrifugerades i 220 g-krafter. Även här trycktes blodcellerna ner i botten på röret, och vi pipetterade över blodplasman i ett nytt rör. Vi gjorde en blodstatus på blodplasman, och resultatet blev:

Blodceller 7
Värdena för plasma centrifugerat i 220 x g.

Slutsats

Vi ser på resultatet att värdena för TPK i plasman som centrifugerats 140 x g ökade till ungefär det dubbla, från 101 * 10^9 g/L till 190 * 10^9 g/L. Efter att ha centrifugerat det andra röret i 220 x g blev resultatet också en ökning, men bara till 149 * 10^9 g/L. Ökningen av TPK var alltså mindre vid den högre centrifugeringen. Värdet för MPV minskade istället vid centrifugering vid 140 x g jämfört med helblod, från 11,9 till 11,3 fL. Det minskade ännu mer vid centrifugering vid 220 x g, ända ner till 11,1 fL.

Anledningen till ökningen av TPK och minskningen av MPV berodde på sambandet mellan g-krafterna, blodkropparnas storlek och tyngd, samt volymskillnaden mellan helblod och plasma. Blodplättarna är ju de allra minsta blodkropparna, de är därmed också lättast. När alla andra blodkroppar hamnat i botten av provröret, men hjälp av g-krafterna, då finns blodplättarna kvar uppe i plasman. Plasman utgör ungefär hälften av blodets hela volym. Därför; när vi centrifugerade blodet i 140 x g trycktes de större blodkropparna (röda och vita blodceller) ner i botten av röret. De mindre blodplättarna hamnade då överst i röret, i plasman. Alla de blodplättar som tidigare funnits i blodet, fanns nu bara i plasman som är halva blodvolymen, alltså ökade koncentrationen av blodplättar med hälften. När vi centrifugerade blodet hårdare, vid 220 x g, trycktes fler blodplättar ner i botten på röret än de gjort vid 140 x g. Därför fanns det färre blodplättar i den plasman.

Minskningen av MPV berodde på att blodceller har lite olika volym även om de tillhör samma sort. Blodplättarna med störst volym hamnade längre ner i röret än de med lite mindre volym. När vi mätte MPV i helblod var blodplättar av olika volym jämnt fördelade i blodet. När vi centrifugerat dem med de lägre g-krafterna hade blodplättarna med lite större volym sjunkit till botten av röret, och de fanns då inte i plasman. MPV minskade. Sedan utsatte vi röret för ännu högre g-krafter,. Av de blodplättar som var kvar i plasman trycktes de med störst volym ner i botten på röret, och då sjönk MPV ytterligare.

Källa:

Landstinget Gävleborg. Trombocyt medelvolym MPV (Mean Platelet Volume) svaras ut tillsammans med TPK. 2014-10-04.

Landstinget Östergötland. 2012. Metodbeskrivning. Blodstatus. kB/B-Hematologiska analyser med Swedlab Alfa.

Lichtman, M A. 2010. Kipps, T J. Seligsohn, U. Kaushansky, K. Prchal, J T. William´s Hematology. 8:de uppl. The McGraw-Hill Companies, Inc.

Reed, R. Holmes, D. Weyers, J. Jones, A. 2007. Practical skills in biomolecular science. Essex, England.

Whiss, P. Centrifugering. Laboration. Linköpings Universtitet. 2014-09-05.

3 comments

Vad tycker du?