Rozdzielanie komórek za pomocą urządzenia mikroprzepływowego

Opracowano metodę rozdziału komórek za pomocą urządzenia mikroprzepływowego. Nowe rozwiązanie można zastosować m.in. do izolowania komórek rakowych z krwi pacjenta.

Rozdzielanie komórek znajdujących się w mieszaninach o skomplikowanym składzie takim jak np. krew jest prowadzone żmudnymi, małowydajnymi technikami. Komórki rozdzielane są wg różnic w rozmiarach, gęstości i właściwości elektrycznych – wszystkie te właściwości mogą się bardzo różnić w zależności od warunków w których dokonywany jest rozdział. Zwykle spośród miliardów komórek chcemy wydzielić tak naprawdę małą ich część np. komórki rakowe. Przypomina to szukanie igły w stogu siana. Wydajniejszą metodą jest użycie przeciwciał, które selektywnie „wyłapują” poszukiwane komórki. Możliwe jest to tylko, gdy komórki poruszają się ze względnie małymi szybkościami, aby przeciwciała zdążyły je „złapać”.

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology zbudowali urządzenie mikroprzepływowe do rozdzielania komórek za pomocą przeciwciał. Swoje dokonania opisali w czasopiśmie Biophysical Journal. Kluczowym elementem urządzenia jest miękka membrana rozdzielająca dwa mikrokanaliki - do jednego z nich podawana jest mieszanina zawierająca komórki. Podczas przepływu mieszaniny ciecz w której znajdują się komórki zostaje „wyssana” przez drugi kanalik. Pory membrany mają wielkość niepozwalającą na przejście przez nie komórek. Komórki podczas ruchu cieczy zostają wprowadzone w ruch obrotowy na powierzchni membrany. Ruch ten jest na tyle wolny, aby przeciwciała mogły wychwycić odpowiednie komórki i na tyle szybki, aby nie zaburzyć ruchu innych komórek. Proces ten przypomina łączenie się komórek krwi i komórek macierzystych z miejscami zakażenia lub uszkodzenia tkanek w organizmie.

Jak twierdzą autorzy rozwiązania zbudowane urządzenie cechuje się dużą prostotą konstrukcji i zasady działania dając równocześnie wyniki o dużej powtarzalności. Jednym z potencjalnych zastosowań mogłoby być wydzielanie komórek rakowych znajdujących się krwiobiegu. Zmiany ilości tych komórek w krwiobiegu dają pogląd na skuteczność prowadzonych terapii przeciwnowotworowych.

Wprowadzenie urządzenia do powszechnej produkcji będzie wymagało jego zwalidowania oraz przeprowadzenia badań klinicznych.

(pj)