211service.com
Magnetyczny płyn oddziela komórki krwi
Naukowcy z Yale zademonstrowali urządzenie, które w ciągu kilku minut wykorzystuje płyn magnetyczny do oddzielania komórek krwi na podstawie ich wielkości i kształtu.
To urządzenie wykorzystuje pola magnetyczne do oddzielania komórek według rozmiaru i kształtu.
Źródło: Jak Koser
Urządzenie przykłada pole magnetyczne do cieczy zawierającej nanocząstki magnetyczne. Nanocząstki tworzą fale, które przenoszą komórki w zależności od ich wielkości, kształtu i właściwości mechanicznych. Naukowcy pod przewodnictwem profesora elektrotechniki Jak Koser , mają nadzieję na opracowanie taniej alternatywy dla technik sortowania komórek, które są czasochłonne i czasami wymagają kosztownego etykietowania.
Płynne zawiesiny cząstek magnetycznych, zwane ferrofluidami, są już stosowane jako smary przemysłowe oraz w głośnikach i dyskach twardych komputerów. Ciecze te zazwyczaj zawierają inne chemikalia zapobiegające zlepianiu się cząstek i wydostawaniu się z zawiesiny. Nanocząstki magnetyczne są również badane pod kątem terapii przeciwnowotworowych i jako środki kontrastowe do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) – oba zastosowania wymagają bardzo niskich stężeń.
Ale grupa Yale jako pierwsza wyprodukowała biokompatybilny ferrofluid o wysokim stężeniu, który nie zawiera żadnych chemikaliów szkodliwych dla komórek, a mimo to utrzymuje cząsteczki na powierzchni. Jak mówi Koser, znalezienie parametrów do utrzymania żywych komórek było bardzo trudne.
W eksperymentach opisanych w tym tygodniu w Materiały Narodowej Akademii Nauk , naukowcy z Yale stworzyli mikroprzepływowe kanały wyłożone elektrodami wytwarzającymi pole magnetyczne. Następnie komórki dodano do ferrofluidu w kanale. Gdy wzdłuż urządzenia przyłożono pola magnetyczne, cząsteczki płynu popychały komórki wzdłuż kanału, oddzielając je pod względem wielkości i kształtu. Coś podobnego można osiągnąć za pomocą pól elektrycznych, mówi Koser, ale może to uszkodzić komórki. Jego grupa wykorzystała urządzenie do oddzielenia żywych krwinek od komórek sierpowatych i bakterii.
Koser uważa, że urządzenie może być szczególnie pomocne przy próbach wykrywania bardzo rzadkich typów krwinek, takich jak komórki rakowe. Szybkie sortowanie komórek za pomocą pól magnetycznych może poprawić czułość testów dla tych rzadkich komórek bez dodawania kosztownych znaczników chemicznych. Komórki nowotworowe są bardziej miękkie niż zdrowe – prawdopodobnie dlatego, że szybko rosną, a więc nie tworzą właściwego wewnętrznego szkieletu komórkowego – i Koser ma nadzieję, że pola magnetyczne będą również w stanie oddzielić komórki na podstawie ich elastyczności i innych właściwości mechanicznych.
Następnym krokiem jest wypróbowanie tego w połączeniu z istniejącymi czujnikami, aby poprawić ich czułość i skrócić czas, mówi Koser.
Na poniższym filmie pole magnetyczne wytwarza fale w cieczy zawierającej nanocząstki magnetyczne (nanocząstki nie są widoczne), aby oddzielić dwa rodzaje mikrokulek na podstawie ich wielkości.