Figura 1. (A) Una ilustración esquemática del dispositivo de microfluidos para la separación del plasma sanguíneo usando repulsión diamagnética de células sanguíneas. (B) Una imagen que muestra glóbulos rojos diamagnéticamente repelidos por imanes permanentes. Crédito:Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
Un equipo de investigadores, afiliada a UNIST ha presentado recientemente una plataforma de separación de plasma sanguíneo altamente eficiente y sin hemólisis. Publicado en la edición de mayo de 2021 de Pequeña , este avance ha sido dirigido por el profesor Joo H. Kang y su equipo de investigación en el Departamento de Ingeniería Biomédica del UNIST. El equipo de investigación espera que la nueva tecnología mejore en gran medida la precisión de los análisis de sangre en el lugar de atención. que ha mostrado el aumento de la demanda recientemente.
En su estudio, el equipo de investigación utilizó la repulsión diamagnética de las células sanguíneas para separar las células sanguíneas y el plasma sanguíneo. Una vez que las nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPION) se complementan con la sangre completa, las SPION convierten el plasma sanguíneo en una condición paramagnética, y por lo tanto, todos los glóbulos son repelidos por imanes. El equipo de investigación recolectó plasma libre de hemólisis sin pérdida de proteínas plasmáticas, plaquetas y exosomas.
"Se han realizado muchos esfuerzos para desarrollar varios métodos de separación de plasma sanguíneo. Sin embargo, siempre ha habido limitaciones, como dilución de sangre, impureza de células sanguíneas en plasma, y hemólisis, ", señaló el profesor Kang." Nuestro enfoque superó estos desafíos no resueltos y podríamos proporcionar un gran impacto en el diagnóstico in vitro una vez que esta plataforma se traduzca en un dispositivo comercial en el punto de atención ".
El método de separación de plasma sanguíneo desarrollado logró el 100% de la pureza del plasma y el 83,3% de la tasa de recuperación del volumen plasmático sin hemólisis ni pérdida de proteínas notables en el plasma sanguíneo. que era difícil de alcanzar con los dispositivos convencionales de separación de plasma. Es más, este método permitió una mayor recuperación de ADN bacteriano de la sangre infectada que la centrifugación y los inmunoensayos en sangre completa sin separación previa del plasma.
Figura 2. Aplicaciones clínicas del método de separación diamagnética de plasma para la detección de biomarcadores. Crédito:Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
"Hemos superado las limitaciones de un método de separación de plasma sanguíneo basado en filtros que potencialmente podría inducir hemólisis o un método de separación de plasma basado en chips de microfluidos que tiene problemas en la tasa de recuperación y pureza del plasma". "dice el profesor de investigación Seyong Kwon en el Departamento de Ingeniería Biomédica de UNIST, el primer coautor del estudio.
El equipo de investigación también desarrolló un ultracompacto, bajo costo, Chip de diagnóstico de alta precisión que puede analizar sangre directamente sin separación de plasma. El chip de diagnóstico detectó la proteína del antígeno prostático específico (PSA), un biomarcador para el diagnóstico de cáncer de próstata.
El método de separación de plasma sanguíneo desarrollado también les permitió recolectar plasma rico en plaquetas (PRP). Esta capacidad es importante porque estudios recientes han revelado que las plaquetas podrían usarse como biomarcador para el diagnóstico de cáncer o diabetes. "A diferencia de un proceso complejo del método de centrifugación convencional para recolectar PRP, Nuestro método puede recolectar PRP simplemente ajustando las tasas de flujo, "dice Jieung Oh, el primer coautor del estudio.
Este estudio ha sido realizado conjuntamente por Min Seok Lee del Departamento de Ingeniería Biomédica de UNIST que también participó en este estudio. Este trabajo fue estudiado en colaboración con el profesor Joonwoo Jeong y el profesor de investigación Eujin Um en el Departamento de Física de UNIST. Los hallazgos de esta investigación se han publicado en la versión en línea de Pequeña el 12 de mayo 2021 y seleccionada como imagen de contraportada. Este trabajo fue apoyado por Samsung Research Funding Center for Future Research, la subvención de la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF) financiada por el gobierno de Corea (MSIT) y el Programa de Investigación Científica Básica a través de la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF) financiado por el Ministerio de Educación.
Este estudio ha sido realizado conjuntamente por el profesor Joonwoo Jeong y el profesor Eujin Um del Departamento de Física de UNIST. También ha participado Min Seok Lee del Departamento de Ingeniería Biomédica de UNIST. Se puso a disposición en línea en mayo de 2021 antes de la publicación final en Pequeña en junio de 2021.
