El magnetismo ayuda a la investigación de células futuristas

El magnetismo ayuda a la investigación de células futuristas


03 mayo 2022

(Noticias de Nanowerk) Los científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeonbuk de Corea (DGIST) clasificaron con éxito las células individuales por tamaño haciéndolas rebotar en trampolines magnéticos en diferentes espacios de recolección.

Publicaron sus resultados en la revista ciencia avanzada («Microdistribuidor magnetoforético para la agrupación controlada de células»). Con dispositivos basados ​​en imanes, las celdas se pueden controlar y agrupar por tamaño y número Con dispositivos basados ​​en imanes, las celdas se pueden controlar y agrupar por tamaño y número. La plataforma de DGIST separa las celdas mediante un mecanismo de salto y las distribuye a sus respectivos espacios de agrupación en función del tamaño. (Imagen: DGIST)

Las células interactúan entre sí de varias formas, por ejemplo, por contacto en las uniones celulares o cuando una célula absorbe a otra. La forma en que interactúan las células depende de varios factores, incluido su tamaño y número. Comprender los efectos del tamaño y el número de células en las interacciones celulares es importante para estudiar el desarrollo y la propagación del cáncer, así como para estudiar el sistema inmunitario. Sin embargo, actualmente no existen enfoques satisfactorios para clasificar células individuales según sus propiedades físicas.

CheolGi Kim y Byeonghwa Lim del Departamento de Ciencia de Materiales Emergentes de DGIST dirigieron a un equipo de investigadores para desarrollar un «circuito de microdistribución magnetoforética» capaz de clasificar células individuales por tamaño y número. Las células unidas a perlas magnéticas por anticuerpos se introducen en el circuito micromagnético.

Bajo la influencia de un campo magnético giratorio, se mueven alrededor del circuito hasta que se encuentran con un trampolín magnético. Cuando el tamaño de una celda es adecuado para el trampolín especialmente diseñado, salta sobre una intersección y sigue moviéndose hasta llegar a su espacio de recolección. Las celdas que no tienen el tamaño adecuado pasan por la intersección y llegan a otros trampolines, cada uno diseñado individualmente para que solo las celdas de cierto tamaño salten a sus respectivos espacios.

La plataforma de agrupamiento de celdas permite el control programable del tamaño y la cantidad de celdas en cada habitación al integrar los trampolines magnéticos con transistores accionados por corriente.

Los trampolines son pequeños discos magnéticos elípticos hechos de una aleación de níquel-hierro y recubiertos con teflón. La forma elíptica de cada trampolín en el recorrido varía ligeramente al cambiar la relación de largo a ancho, conocida como relación de aspecto. Se forma una fuerza repulsiva que provoca la acción de rebote cuando las células unidas a los microimanes alcanzan un trampolín de la relación de aspecto adecuada.

«Nuestra plataforma fue capaz de separar células que difieren en tamaño por tan solo 1-2 micras con una eficiencia del 88,6 %», dice Kim.

Los investigadores utilizaron con éxito la plataforma para formar grupos de diferentes números y tamaños de células inmunes y cancerosas. Este proyecto piloto podría utilizarse para desarrollar una plataforma eficaz de células en un chip para controlar el tamaño y el número de células en los experimentos de interacción celular. También podría usarse en nuevas plataformas para el diagnóstico de enfermedades, atención personalizada precisa y desarrollo y detección de fármacos.



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