211service.com
Magnetisk væske adskiller blodceller
Forskere ved Yale har demonstreret en enhed, der bruger en magnetisk væske til at adskille blodceller baseret på deres størrelse og form på få minutter.
Denne enhed bruger magnetiske felter til at adskille celler efter størrelse og form.
Kredit: How Koser
Enheden påfører et magnetfelt på en væske, der indeholder magnetiske nanopartikler. Nanopartiklerne skaber bølger, der fører celler med sig afhængigt af deres størrelse, form og mekaniske egenskaber. Forskerne, ledet af elektroingeniørprofessor Hvordan Koser , håber at udvikle et billigt alternativ til cellesorteringsteknikker, der er tidskrævende og nogle gange kræver dyr mærkning.
Flydende suspensioner af magnetiske partikler, kaldet ferrofluider, bruges allerede som industrielle smøremidler og i højttalere og computerharddiske. Disse væsker indeholder typisk andre kemikalier for at forhindre, at partiklerne klumper sig sammen og kommer ud af suspensionen. Magnetiske nanopartikler udforskes også til kræftbehandlinger og som kontrastmidler til magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) - begge applikationer, der kræver meget lave koncentrationer.
Men Yale-gruppen er den første til at lave en højkoncentreret, biokompatibel ferrofluid, der ikke indeholder kemikalier, der er skadelige for celler, men som stadig holder partiklerne flydende. Det var meget vanskeligt at finde parametrene til at opretholde levende celler, siger Koser.
I forsøg beskrevet i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences , lavede Yale-forskerne mikrofluidkanaler foret med magnetfeltgenererende elektroder. Celler blev derefter tilsat til en ferrofluid i kanalen. Når magnetiske felter blev påført langs enheden, skubbede partiklerne i væsken cellerne langs kanalen og adskilte dem efter størrelse og form. Noget lignende kan opnås ved hjælp af elektriske felter, siger Koser, men det kan beskadige cellerne. Hans gruppe brugte enheden til at adskille levende blodceller fra seglceller og bakterier.
Koser mener, at enheden kan være særlig nyttig, når man forsøger at opdage meget sjældne typer blodlegemer, såsom kræft. Hurtig sortering af celler ved hjælp af magnetiske felter kunne forbedre følsomheden af tests for disse sjældne celler uden at tilføje nogen dyre kemiske etiketter. Tumorceller er squishiere end raske – muligvis fordi de vokser hurtigt og derfor ikke danner et ordentligt indre celleskelet – og Koser håber, at magnetfelter også vil være i stand til at adskille celler baseret på deres elasticitet og andre mekaniske egenskaber.
Det næste skridt er at prøve dette sammen med eksisterende sensorer for at forbedre deres følsomhed og skære ned på tiden, siger Koser.
I videoen nedenfor skaber et magnetfelt bølger i en væske, der indeholder magnetiske nanopartikler (nanopartiklerne er ikke synlige) for at adskille to typer mikroperler baseret på deres størrelse.