Un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Yale ha desarrollado una forma de manipular y clasificar rápidamente diferentes células en la sangre utilizando líquidos magnetizables. Los resultados, que se publicará la semana del 7 de diciembre en la edición online de la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , podría mejorar drásticamente la velocidad y la sensibilidad de las pruebas utilizadas para detectar biomarcadores del cáncer, trastornos de la sangre, virus y otras enfermedades.

Los ferrofluidos se componen de nanopartículas magnéticas suspendidas en un vehículo líquido. Se han utilizado en aplicaciones industriales durante años, incluso en unidades de disco duro y altavoces. Ahora un equipo dirigido por Hur Koser, profesor asociado en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Yale, ha desarrollado un ferrofluido biocompatible, uno con el nivel de pH y la salinidad adecuados para que las células humanas puedan sobrevivir en él durante varias horas, y ha creado un dispositivo con electrodos integrados que generan un patrón de campo magnético, permitiéndoles manipular y separar los glóbulos rojos, células falciformes y bacterias contenidas en esta solución única.

El campo magnético atrae las nanopartículas del ferrofluido, empujando y barajando efectivamente el mucho más grande, células no magnéticas a lo largo de canales específicos. Dependiendo de la frecuencia del campo magnético que apliquen, los investigadores también pueden manipular y clasificar diferentes tipos de células en función de su tamaño, elasticidad y forma.

"Es como si las células navegaran por fuerzas magnéticas, "Dijo Koser." Cuando activamos el campo magnético, las células no magnéticas se empujan inmediatamente hacia la parte superior del canal ". ruedan a lo largo de la superficie y pueden dirigirse rápidamente hacia un sensor.

Si bien existen otras técnicas de manipulación celular, este nuevo método es único en el sentido de que no requiere adjuntar biomarcadores, o etiquetas, a las células y no hay necesidad de una preparación o posprocesamiento intensivos en mano de obra.

Ser capaz de clasificar y mover células de manera efectiva con esta técnica podría permitir una mayor eficiencia en la detección de enfermedades al dirigir las células enfermas hacia los sensores. Muchas de las pruebas actuales requieren horas o incluso días para completarse, porque la concentración de células enfermas en una muestra de sangre puede ser tan baja que les lleva mucho tiempo chocar con los sensores de forma aleatoria. En el cáncer en estadio temprano, por ejemplo, podría haber una célula tumoral por cada mil millones de células sanas, haciéndolos extremadamente difíciles de detectar.

"La separación eficaz y eficiente es muy importante cuando se busca una aguja en un pajar, "dijo Ayse Rezzan Kose, estudiante de posgrado en el Koser Lab y autor principal del estudio. "Esperamos poder lograr un aumento de varios órdenes de magnitud en la sensibilidad de las tecnologías de detección existentes. Si es así, un análisis de muestra de sangre se puede completar en minutos, ni horas ni días ".

Koser espera que algún día la nueva técnica conduzca a sensores portátiles que los médicos puedan llevar al campo y que podrían usarse para evaluar una variedad de trastornos. como el cáncer y el VIH. "Cualquier cosa que pueda poner en la solución de ferrofluido es potencialmente detectable de esta manera".

Más información: DOI:10.1073 / pnas.0912138106

Fuente:Universidad de Yale (noticias:web)