211service.com
Magnetische vloeistof scheidt bloedcellen
Onderzoekers van Yale hebben een apparaat gedemonstreerd dat een magnetische vloeistof gebruikt om bloedcellen in slechts enkele minuten te scheiden op basis van hun grootte en vorm.
Dit apparaat maakt gebruik van magnetische velden om cellen te scheiden op grootte en vorm.
Krediet: Hoe Koser
Het apparaat past een magnetisch veld toe op een vloeistof die magnetische nanodeeltjes bevat. De nanodeeltjes creëren golven die cellen meevoeren, afhankelijk van hun grootte, vorm en mechanische eigenschappen. De onderzoekers, onder leiding van hoogleraar elektrotechniek Hoe Koser , hopen een goedkoop alternatief te ontwikkelen voor celsorteringstechnieken die tijdrovend zijn en soms dure etikettering vereisen.
Vloeibare suspensies van magnetische deeltjes, ferrovloeistoffen genoemd, worden al gebruikt als industriële smeermiddelen en in luidsprekers en harde schijven van computers. Deze vloeistoffen bevatten meestal andere chemicaliën om te voorkomen dat de deeltjes samenklonteren en uit de suspensie komen. Magnetische nanodeeltjes worden ook onderzocht voor kankertherapieën en als contrastmiddelen voor magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) - beide toepassingen die zeer lage concentraties vereisen.
Maar de Yale-groep is de eerste die een hooggeconcentreerde, biocompatibele ferrovloeistof maakt die geen chemicaliën bevat die schadelijk zijn voor cellen, maar de deeltjes toch drijvend houdt. Het was erg lastig om de parameters te vinden om levende cellen in stand te houden, zegt Koser.
In experimenten die deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences , maakten de Yale-onderzoekers microfluïdische kanalen die waren bekleed met elektroden die een magnetisch veld genereren. Cellen werden vervolgens toegevoegd aan een ferrovloeistof in het kanaal. Toen magnetische velden langs het apparaat werden aangelegd, duwden de deeltjes in de vloeistof de cellen langs het kanaal en scheidden ze door grootte en vorm. Met elektrische velden kan iets soortgelijks worden bereikt, zegt Koser, maar dit kan de cellen beschadigen. Zijn groep gebruikte het apparaat om levende bloedcellen te scheiden van sikkelcellen en bacteriën.
Koser gelooft dat het apparaat vooral nuttig kan zijn bij het opsporen van zeer zeldzame soorten bloedcellen, zoals kankercellen. Het snel sorteren van cellen met behulp van magnetische velden zou de gevoeligheid van tests voor deze zeldzame cellen kunnen verbeteren zonder dure chemische labels toe te voegen. Tumorcellen zijn squisier dan gezonde - mogelijk omdat ze snel groeien en dus geen goed intern celskelet vormen - en Koser hoopt dat magnetische velden ook in staat zullen zijn cellen te scheiden op basis van hun elasticiteit en andere mechanische eigenschappen.
De volgende stap is om dit te proberen in combinatie met bestaande sensoren om hun gevoeligheid te verbeteren en tijd te besparen, zegt Koser.
In de onderstaande video creëert een magnetisch veld golven in een vloeistof die magnetische nanodeeltjes bevat (de nanodeeltjes zijn niet zichtbaar) om twee soorten microbolletjes te scheiden op basis van hun grootte.