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El líquido magnético separa las células sanguíneas
Investigadores de Yale han demostrado un dispositivo que utiliza un líquido magnético para separar las células sanguíneas según su tamaño y forma en solo minutos.
Este dispositivo utiliza campos magnéticos para separar las células por tamaño y forma.
Crédito: Cómo Koser
El dispositivo aplica un campo magnético a un líquido que contiene nanopartículas magnéticas. Las nanopartículas crean ondas que transportan las células según su tamaño, forma y propiedades mecánicas. Los investigadores, dirigidos por el profesor de ingeniería eléctrica ¿Cómo Koser , esperan desarrollar una alternativa económica a las técnicas de clasificación de células que consumen mucho tiempo y, en ocasiones, requieren un etiquetado caro.
Las suspensiones líquidas de partículas magnéticas, llamadas ferrofluidos, ya se utilizan como lubricantes industriales y en altavoces y discos duros de computadoras. Estos líquidos suelen contener otros productos químicos para evitar que las partículas se agrupen y salgan de la suspensión. Las nanopartículas magnéticas también se están explorando para terapias contra el cáncer y como agentes de contraste para imágenes por resonancia magnética (IRM), ambas aplicaciones que requieren concentraciones muy bajas.
Pero el grupo de Yale es el primero en producir un ferrofluido biocompatible de alta concentración que no contiene ningún químico que sea dañino para las células, pero que mantiene las partículas a flote. Fue muy complicado encontrar los parámetros para mantener las células vivas, dice Koser.
En experimentos descritos esta semana en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores de Yale hicieron canales de microfluidos revestidos con electrodos generadores de campos magnéticos. Luego, las células se agregaron a un ferrofluido en el canal. Cuando se aplicaron campos magnéticos a lo largo del dispositivo, las partículas en el fluido empujaron las células a lo largo del canal, separándolas por tamaño y forma. Algo similar se puede lograr usando campos eléctricos, dice Koser, pero esto puede dañar las células. Su grupo utilizó el dispositivo para separar las células sanguíneas vivas de las células falciformes y las bacterias.
Koser cree que el dispositivo podría ser especialmente útil cuando se intenta detectar tipos de células sanguíneas muy raras, como las cancerosas. La clasificación rápida de células mediante campos magnéticos podría mejorar la sensibilidad de las pruebas para estas células raras sin añadir etiquetas químicas costosas. Las células tumorales son más blandas que las sanas, posiblemente porque crecen rápidamente y, por lo tanto, no forman un esqueleto celular interno adecuado, y Koser espera que los campos magnéticos también puedan separar las células en función de su elasticidad y otras propiedades mecánicas.
El siguiente paso es probar esto junto con los sensores existentes para mejorar su sensibilidad y reducir el tiempo, dice Koser.
En el siguiente video, un campo magnético crea ondas en un líquido que contiene nanopartículas magnéticas (las nanopartículas no son visibles) para separar dos tipos de microperlas según su tamaño.