Dispositivo microfluídico permite una colección más fácil de células raras

Aunque se puede obtener información vital para diagnosticar y tratar enfermedades al separar mezclas complejas de células, como las que se encuentran en una muestra de sangre, los investigadores pueden necesitar buscar miles de millones de otras células para recolectar células raras, como células fetales, tumores células o células madre.
Sukant Mittal, un estudiante graduado en la División de Ciencias y Tecnología de la Salud (HST) de Harvard-MIT, explica:
"Básicamente estás buscando una aguja en un pajar".
El estudio de Mittal y su equipo en el MIT y el Massachusetts General Hospital (MGH), publicado en la edición del 21 de febrero de Biophysical Journal, revela que un nuevo dispositivo microfluídico se puede utilizar para aislar las células objetivo considerablemente más rápido que los dispositivos actuales. Este tipo de dispositivo podría usarse para personalizar medicamentos y podría usarse en aplicaciones, como diagnósticos en el punto de atención.
Otros investigadores del estudio son el profesor William Deen, ingeniero químico del MIT, Mehment Toner, profesor de ingeniería biomédica en MGH, HMS y HST, e Ian Wong, postdoc en MGH y Harvard Medical School (HMS).
Los científicos han utilizado varios métodos para ordenar las células en función de las propiedades eléctricas, la densidad y las diferencias de tamaño. Sin embargo, debido a que las características físicas de las células pueden diferir considerablemente, estos métodos corren el riesgo de separar las células de forma incorrecta, lo que da como resultado un diagnóstico incorrecto.
Los anticuerpos que se unen a moléculas específicas en las superficies de las células diana son una forma más precisa de aislar las células, aunque este método solo funciona si los anticuerpos entran en contacto con las células diana. Sin embargo, como las células se mueven con relativa rapidez, es poco probable que esto suceda.
Wong dijo:

"Imagina que estás parado sobre un puente sobre un río, y arrojas un mensaje en una botella en el medio. Si el río se mueve muy despacio, podrías imaginar que eventualmente la botella se desplazará a la orilla del río y alguien puede agarrarlo. Pero si el río está fluyendo demasiado rápido, entonces la botella se barre aguas abajo sin siquiera acercarse a los lados ".

El equipo se propuso resolver este problema, explicó Wong:

"¿Podemos dirigir la botella hacia la orilla del río para que pueda ser atrapada?"
El equipo diseñó un dispositivo que dirigiría el fluido hacia el fondo del canal a medida que fluye para que los anticuerpos entren en mayor contacto con las células. Una parte vital de su dispositivo es el uso de una membrana blanda con poros a nanoescala, que separa dos microcanales adyacentes.

Las celdas entran en un canal particular y, a medida que pasan a través de este canal, el fluido junto con las celdas se dirigen rápidamente al divisor poroso. Aunque el fluido puede entrar en el otro canal, las células no pueden. Una vez que las células alcanzan la superficie, comienzan a rodar a un ritmo lo suficientemente lento que les permite unirse a los anticuerpos y ser capturados, mientras aún ruedan lo suficientemente rápido como para mantener a otras células en movimiento. Este tipo de comportamiento de balanceo es comparable a cómo las células madre o los glóbulos blancos selectivamente se "dirigen" a las áreas de infección y lesión en el cuerpo.
Una posible aplicación para estos dispositivos es separar las células cancerosas de las muestras de sangre del paciente. En estudios previos, el equipo ha demostrado que la cantidad de células tumorales que fluyen en el torrente sanguíneo se correlaciona con la respuesta clínica al tratamiento que recibe el paciente, lo que indica la posibilidad de personalizar el medicamento para las personas que padecen cáncer.
Toner explicado:

"Se necesitarán considerables validaciones y pruebas antes de que este dispositivo de etapa inicial pueda implementarse en la clínica. Sin embargo, este enfoque novedoso puede permitir oportunidades diagnósticas y terapéuticas emocionantes que no son factibles utilizando las tecnologías existentes".

Escrito por Grace Rattue