Un equipo de investigadores de NYU Abu Dhabi ha desarrollado una sonda microelectrofluídica (MeFP) habilitada para dielectroforesis (DEP) que tiene la capacidad de separar secuencialmente y modelar células de mamíferos en un sistema microfluídico abierto. Las células de los mamíferos son diminutas (aproximadamente una décima parte del diámetro de una sola hebra de cabello) y, por lo tanto, se vuelve muy difícil enriquecer y modelar selectivamente las células con la resolución de una sola célula. La herramienta desarrollada es capaz de enriquecer selectivamente las células de interés en una detención de tipo magnético que conduce a agarrar las células objetivo de la corriente de fluido. dejando intactos los no objetivo dentro del flujo. Como consecuencia, las células detenidas se liberan y se modelan en el sustrato en un proceso similar a la impresión en 2-D.

El estudio demostró el MeFP con una eficiencia de aislamiento de hasta el 100%, Pureza de separación del 90%, y una tasa de deposición del patrón de unos pocos segundos. Usando este método para ordenar, purificar, y ensamblar células en patrones controlados es el primer paso en el proceso de ingeniería de tejidos.

El dispositivo también tiene una aplicación potencial en la captura secuencial y caracterización de células tumorales circulantes (células malignas que se encuentran en la sangre de pacientes con cáncer). Dado que el MeFP puede depositar directamente las células capturadas en cualquier sustrato plano inferior, estas células se pueden probar posteriormente con múltiples fármacos quimioterapéuticos utilizando solo la función de microfluidos del mismo dispositivo.

En el papel, "Sonda microelectrofluídica para separación secuencial de células y modelado, "publicado en la revista Laboratorio en un chip , los investigadores presentan el proceso de creación de una herramienta que puede separar y modelar células usando fuerzas DEP dentro de un sistema microfluídico abierto "sin canales", permitiendo que crezcan patrones celulares con una estructura compleja similar a un tejido. La MeFP es una sonda de microfluidos con orificios de inyección y aspiración, integrado con una serie de electrodos de micro-joroba en su punta. Al ajustar la configuración de flujo del MeFP, los investigadores pudieron modelar un cultivo celular que contenía dos tipos diferentes de células para estudios de interacción de células homotípicas y heterotípicas.

Con el MeFP, Las células biológicas de diferentes tipos se pueden clasificar secuencialmente y modelar simultáneamente, sobre cualquier sustrato plano, para formar los patrones celulares requeridos y las construcciones potencialmente tisulares. Ejemplos de diferentes tipos de células incluyen células cancerosas, Células madre, glóbulos rojos e inmunes, para nombrar unos pocos.

"El MeFP es una herramienta multifuncional para manipular células en espacios abiertos sin canales, "dijo el investigador principal y profesor asistente de Ingeniería Mecánica y Biomédica en NYUAD Mohammad Qasaimeh, "esta demostración de su simple, la naturaleza dinámica y personalizable inspirará nuevos patrones celulares, Ingeniería de tejidos, y aplicaciones de las ciencias de la vida ".

"La herramienta desarrollada se puede utilizar para escanear cualquier sustrato plano, y puede separar celdas específicas en función de sus firmas electrónicas, "', comentó el primer autor y Ph.D. Fellow global en Ingeniería Mecánica en NYUAD Ayoola T. Brimmo.

"Este es el primer estudio que combina las fuerzas DEP dentro de una sonda microfluídica abierta, que poseen las características de confinamientos hidrodinámicos y capacidades de escaneo, ", dijo el segundo autor y científico investigador principal en Ingeniería Mecánica y Biomédica en NYUAD Anoop Menachery.