Erythrocyte Distribution by Surface Charge: Biophysical Characteristics of Heterogeneity, Diagnostic Significance and Application in Transfusionology and Biobanking

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorLiadov, Daniil A.
dc.contributor.authorBerest, Volodymyr P.
dc.contributor.authorLiadova, Tetiana I.
dc.contributor.authorHladkykh, Fedir V.
dc.date.accessioned2026-02-09T20:01:15Z
dc.date.available2026-02-09T20:01:15Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractLong-term storage of erythrocytes, a vital component of modern transfusion medicine, is accompanied by structural, metabolic, and biophysical alterations that reduce their functional activity. Differentiating erythrocytes by surface charge represents a promising approach for assessing viability, predicting post-transfusion behavior, and optimizing storage and biobanking strategies. However, the practical application of zeta potential analysis in clinical transfusion medicine remains insufficiently explored. To summarize current knowledge on erythrocyte heterogeneity by surface charge, their biophysical properties, diagnostic value, and application prospects in transfusion medicine and biobanking. A systematic literature search was conducted using PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Google Scholar, and Clinical Key, focusing on studies addressing erythrocyte biophysics, surface charge parameters, population heterogeneity, zeta potential measurement methods, and clinical applications. Erythrocyte heterogeneity by surface charge is a fundamental population property shaped by physiological aging, oxidative stress, and membrane–cytoskeleton modifications. Reduced zeta potential is associated with enhanced aggregation, impaired deformability, and decreased microvascular passage. Analysis of zeta potential enables identification of subpopulations with varying levels of damage and prediction of their functional performance after transfusion. In transfusion medicine, this approach may improve transfusion efficiency and safety, while in biobanking it offers opportunities for better selection of cells for long-term storage. Surface charge differentiation also holds promise for predicting erythrocyte shelf life and advancing personalized transfusion strategies. Integration of zeta potential analysis into laboratory practice could enhance the quality of blood components and support the development of personalized transfusion medicine.
dc.description.abstractotherТривале зберігання еритроцитів, яке є основою сучасної трансфузійної медицини, супроводжується накопиченням структурних, метаболічних та біофізичних змін, що знижують функціональну активність клітин. Диференціація еритроцитів за поверхневим зарядом є перспективним напрямом, що дозволяє оцінювати життєздатність клітин, прогнозувати їх поведінку після трансфузії та оптимізувати стратегії зберігання й біобанкінгу. Попри зростання інтересу, практичне застосування аналізу дзета-потенціалу в клінічній трансфузійній медицині та біобанкінгу все ще залишається недостатньо розвиненим. Узагальнити сучасні дані щодо розподілу еритроцитів за поверхневим зарядом, їхніх біофізичних властивостей, діагностичної цінності та можливостей застосування в трансфузійній медицині й біобанкінгу. Проведено систематичний пошук у базах даних PubMed, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Google Scholar, Clinical Key та інших рецензованих джерелах. Включено публікації, що висвітлюють біофізичні характеристики еритроцитів, параметри поверхневого заряду, гетерогенність популяції, методи визначення дзета-потенціалу та їх практичне застосування. Гетерогенність еритроцитів за поверхневим зарядом є фундаментальною характеристикою популяції, яка формується внаслідок фізіологічного старіння, окисного стресу, змін у складі мембран і цитоскелету. Зниження дзета-потенціалу асоціюється з підвищеним ризиком агрегації, зменшенням деформівності та здатності клітин проходити через вузькі мікросудини. Аналіз дзета-потенціалу дає змогу ідентифікувати субпопуляції еритроцитів з різним ступенем пошкодження та прогнозувати їх функціональні можливості після трансфузії. Використання цього параметра у трансфузійній медицині підвищує ефективність і безпеку трансфузій, а у біобанкінгу – оптимізує відбір клітин для тривалого зберігання. Диференціація за поверхневим зарядом також має перспективи у прогнозуванні терміну зберігання еритроцитарної маси та розвитку персоналізованих трансфузійних стратегій. Диференціація еритроцитів за поверхневим зарядом є перспективним підходом для оптимізації зберігання компонентів крові, прогнозування їх функціональної активності та забезпечення безпечної трансфузійної терапії. Інтеграція аналізу дзета-потенціалу в рутинну лабораторну практику має потенціал для підвищення якості компонентів крові, а подальші дослідження сприятимуть розвитку персоналізованої трансфузійної медицини.
dc.format.pagerangeP. 3-15
dc.identifier.citationErythrocyte Distribution by Surface Charge: Biophysical Characteristics of Heterogeneity, Diagnostic Significance and Application in Transfusionology and Biobanking / Daniil Liadov, Volodymyr Berest, Tetiana Liadova, Fedir Hladkykh // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2025. – Vol. 9, No. 4. – P. 3-15. – Bibliogr.: 59 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2025.9.4.343389
dc.identifier.orcid0009-0001-1040-9737
dc.identifier.orcid0000-0001-7779-154X
dc.identifier.orcid0000-0002-5892-2599
dc.identifier.orcid0000-0001-7924-4048
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78710
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInnovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 4
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjecterythrocytes
dc.subjectzeta potential
dc.subjectsurface charge
dc.subjectbiophysics
dc.subjecttransfusion
dc.subjectbiobanking
dc.subjectеритроцити
dc.subjectдзета-потенціал
dc.subjectповерхневий заряд
dc.subjectбіофізичні властивості
dc.subjectстаріння клітин
dc.subjectтрансфузіологія
dc.subjectбіобанкінг
dc.titleErythrocyte Distribution by Surface Charge: Biophysical Characteristics of Heterogeneity, Diagnostic Significance and Application in Transfusionology and Biobanking
dc.title.alternativeРозподіл еритроцитів за поверхневим зарядом: біофізичні характристики гетерогенності, діагностичне значення та застосування у трансфузіології та біобанкінгу
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
3-15.pdf
Розмір:
561 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 4