211service.com
Magnetická kapalina odděluje krevní buňky
Vědci z Yale předvedli zařízení, které využívá magnetickou kapalinu k oddělení krevních buněk na základě jejich velikosti a tvaru během několika minut.
Toto zařízení využívá magnetické pole k oddělení buněk podle velikosti a tvaru.
Kredit: Jak Koser
Zařízení aplikuje magnetické pole na kapalinu obsahující magnetické nanočástice. Nanočástice vytvářejí vlny, které s sebou nesou buňky v závislosti na jejich velikosti, tvaru a mechanických vlastnostech. Vědci pod vedením profesora elektrotechniky Jak Koser doufají, že vyvinou levnou alternativu k technikám třídění buněk, které jsou časově náročné a někdy vyžadují drahé značení.
Kapalné suspenze magnetických částic, nazývané ferofluidy, se již používají jako průmyslová maziva a v reproduktorech a pevných discích počítačů. Tyto kapaliny obvykle obsahují další chemikálie, aby se částice neshlukovaly dohromady a nevycházely ze suspenze. Magnetické nanočástice jsou také zkoumány pro léčbu rakoviny a jako kontrastní látky pro zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) – obě aplikace, které vyžadují velmi nízké koncentrace.
Ale skupina Yale je první, kdo vyrábí vysoce koncentrovaný biokompatibilní ferrofluid, který neobsahuje žádné chemikálie škodlivé pro buňky, přesto udržuje částice nad vodou. Bylo velmi složité najít parametry pro udržení živých buněk, říká Koser.
V experimentech popsaných tento týden v Proceedings of the National Academy of Sciences Výzkumníci z Yale vytvořili mikrofluidní kanály lemované elektrodami generujícími magnetické pole. Buňky byly poté přidány do ferrofluidu v kanálu. Když byla magnetická pole aplikována podél zařízení, částice v tekutině tlačily buňky podél kanálu a oddělovaly je podle velikosti a tvaru. Něco podobného lze dosáhnout pomocí elektrických polí, říká Koser, ale to může poškodit buňky. Jeho skupina použila zařízení k oddělení živých krvinek od srpkovitých buněk a bakterií.
Koser věří, že zařízení by mohlo být užitečné zejména při pokusu odhalit velmi vzácné typy krvinek, jako jsou rakovinné. Rychlé třídění buněk pomocí magnetických polí by mohlo zlepšit citlivost testů na tyto vzácné buňky bez přidávání jakýchkoli nákladných chemických značek. Nádorové buňky jsou svižnější než zdravé – možná proto, že rychle rostou, a tak netvoří správnou vnitřní buněčnou kostru – a Koser doufá, že magnetická pole budou také schopna oddělit buňky na základě jejich elasticity a dalších mechanických vlastností.
Dalším krokem je vyzkoušet to ve spojení se stávajícími senzory, aby se zlepšila jejich citlivost a zkrátil se čas, říká Koser.
Ve videu níže magnetické pole vytváří vlny v kapalině obsahující magnetické nanočástice (nanočástice nejsou vidět), aby oddělily dva typy mikrokuliček na základě jejich velikosti.