Forskere udvikler mikro-elektro-fluidisk probe (MeFP) til at isolere og mønstre celler

Et team af forskere fra NYU Abu Dhabi har udviklet en dielektroforese (DEP) aktiveret MicroelectroFluidic Probe (MeFP), der har evnen til sekventielt at adskille og mønstre pattedyrsceller i et åbent mikrofluidisk system. Pattedyrsceller er små (cirka en tiendedel af en enkelt hårstrengediameter) og bliver derfor meget udfordrende at selektivt berige og mønstre celler ved enkeltcellens opløsning. Det udviklede værktøj er i stand til selektivt at berige celler af interesse i en magnetisk lignende arrest, der fører til at tage målceller fra væskestrømmen, samtidig med at de ikke-mål inden for strømmen forbliver uberørte. Følgelig, arresterede celler frigives og mønstres på substrat i en 2-D-udskrivningslignende proces.

Undersøgelsen demonstrerede MeFP med op til 100% isoleringseffektivitet, 90% separationsrenhed, og en mønsteraflejringshastighed på et par sekunder. Ved hjælp af denne metode til at sortere, rense, og samle celler til kontrollerede mønstre er det første trin i vævsteknikprocessen.

Enheden har også en potentiel anvendelse i sekventiel indfangning og karakterisering af cirkulerende tumorceller (maligne celler fundet i kræftpatienters blod). Da MeFP direkte kan deponere fangede celler på ethvert bundfladt substrat, disse celler kan efterfølgende testes med flere kemoterapeutiske lægemidler ved kun at bruge den mikrofluidiske funktion i den samme enhed.

I avisen, "Mikroelektrofluidisk probe til sekventiel celleseparation og -mønster, "offentliggjort i tidsskriftet Lab on a Chip , forskerne præsenterer processen med at skabe et værktøj, der kan adskille og mønstre celler ved hjælp af DEP-kræfter inden for et åbent "kanalfrit" mikrofluidsystem, tillader cellulære mønstre med kompleks vævslignende struktur at vokse. MeFP er en mikrofluid sonde med injektions- og aspirationsåbninger, integreret med en række mikro-pukkelelektroder på spidsen. Ved at justere flowkonfigurationen af ​​MeFP, forskerne var i stand til at mønstre en cellekultur indeholdende to forskellige celletyper til homotypiske og heterotypiske celleinteraktionsundersøgelser.

Med MeFP, biologiske celler af forskellige typer kan sorteres i sekvens og samtidig mønstres, på ethvert fladt underlag, at danne de nødvendige cellemønstre og potentielt vævskonstruktioner. Eksempler på forskellige celletyper omfatter kræftceller, stamceller, immun og røde blodlegemer, for at nævne et par stykker.

"MeFP er et multifunktionelt værktøj til manipulation af celler i åbent kanalfrit rum, "sagde forsker og assisterende professor i mekanisk og biomedicinsk teknik ved NYUAD Mohammad Qasaimeh, "denne demonstration af dens enkle, dynamisk og tilpasselig natur vil inspirere til nye cellemønstre, vævsteknik, og life science -applikationer. "

"Det udviklede værktøj kan bruges til at scanne på tværs af ethvert fladt underlag, og kan adskille specifikke celler baseret på deres elektroniske signaturer, kommenterede første forfatter og global ph.d. -stipendiat i maskinteknik ved NYUAD Ayoola T. Brimmo.

"Dette er den første undersøgelse, der kombinerer DEP -kræfter i en åben mikrofluidisk sonde, som har egenskaberne ved hydrodynamiske indeslutninger og scanningsmuligheder, "sagde anden forfatter og seniorforsker i mekanisk og biomedicinsk teknik ved NYUAD Anoop Menachery.