Ny undersøgelse afslører ny teknologi til plasmaseparation ved hjælp af magneter

Et team af forskere, tilknyttet UNIST har for nylig afsløret en hæmolysefri og højeffektiv blodplasma-separationsplatform. Udgivet i maj 2021-udgaven af Lille , dette gennembrud er blevet ledet af professor Joo H. Kang og hans forskerteam i Institut for Biomedicinsk Ingeniørafdeling på UNIST. Forskerteamet forventer, at den nye teknologi i høj grad vil forbedre nøjagtigheden af ​​point-of-care blodprøver, hvilket har vist den øgede efterspørgsel på det seneste.

I deres undersøgelse, forskerholdet brugte diamagnetisk frastødning af blodceller til at adskille blodceller og blodplasma. Når superparamagnetiske jernoxidnanopartikler (SPION'er) er suppleret med fuldblod, SPION'erne gør blodplasmaet til en paramagnetisk tilstand, og dermed, alle blodceller frastødes af magneter. Forskerholdet indsamlede hæmolysefrit plasma uden tab af plasmaproteiner, blodplader, og exosomer.

"Der er gjort mange bestræbelser på at udvikle forskellige metoder til adskillelse af blodplasma. der har altid været begrænsninger, såsom fortynding af blod, urenhed af blodceller i plasma, og hæmolyse, " bemærkede professor Kang. "Vores tilgang overvandt disse uopfyldte udfordringer, og vi kunne give en enorm indflydelse på in vitro-diagnose, når først denne platform er oversat til en kommerciel point-of-care enhed."

Den udviklede blodplasmaseparationsmetode opnåede 100 % af plasmarenheden og 83,3 % af plasmavolumengenvindingshastigheden uden mærkbar hæmolyse eller tab af proteiner i blodplasma. hvilket var uhåndgribeligt med de konventionelle plasmaseparationsanordninger. I øvrigt, denne metode muliggjorde større genvinding af bakterielt DNA fra det inficerede blod end centrifugering og immunoassays i fuldblod uden forudgående plasmaseparation.

"Vi har overvundet begrænsningerne ved en filterbaseret blodplasma-separationsmetode, der potentielt kunne inducere hæmolyse eller en mikrofluidisk chip-baseret plasmaseparationsmetode, der har problemerne med en plasmagenvindingshastighed og -renhed, " siger forskningsprofessor Seyong Kwon i Institut for Biomedicinsk Teknik ved UNIST, den første medforfatter til undersøgelsen.

Forskerholdet udviklede også en ultrakompakt, lavpris, højpræcision diagnostisk chip, der kan teste blod direkte uden plasmaseparation. Den diagnostiske chip påviste prostataspecifikt antigen (PSA) protein, en biomarkør til diagnosticering af prostatacancer.

Den udviklede blodplasma-separationsmetode tillod dem også at opsamle blodpladerigt plasma (PRP). Denne evne er vigtig, fordi nyere undersøgelser har afsløret, at blodplader kan bruges som en biomarkør til diagnosticering af kræft eller diabetes. "I modsætning til en kompleks proces med den konventionelle centrifugeringsmetode til at indsamle PRP, vores metode kan simpelthen indsamle PRP ved blot at justere flowhastigheder, " siger Jieung Oh, den første medforfatter til undersøgelsen.

Denne undersøgelse er blevet udført i fællesskab af Min Seok Lee fra Institut for Biomedicinsk Teknik ved UNIST, deltog også i denne undersøgelse. Dette arbejde blev undersøgt i samarbejde med professor Joonwoo Jeong og forskningsprofessor Eujin Um ved Institut for Fysik ved UNIST. Resultaterne af denne forskning er blevet offentliggjort i onlineversionen af Lille den 12 maj, 2021 og valgt som bagsidebillede. Dette arbejde blev støttet af Samsung Research Funding Center for Future Research, National Research Foundation of Korea (NRF) bevilling finansieret af Koreas regering (MSIT) og Basic Science Research Program gennem National Research Foundation of Korea (NRF) finansieret af undervisningsministeriet.

Denne undersøgelse er udført i fællesskab af professor Joonwoo Jeong og professor Eujin Um fra Institut for Fysik ved UNIST. Det er også deltaget af Min Seok Lee fra Institut for Biomedicinsk Teknik ved UNIST. Den blev gjort tilgængelig online i maj 2021 forud for den endelige udgivelse i Lille i juni 2021.