Dispositivo de microfluidos podría mejorar análisis de biomarcadores
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 31 Jul 2014 |
Imagen: Visualización de una simulación numérica de una célula fluyendo a través de un obstáculo, a través del dispositivo de micorfluidos (Imagen cortesía del KTH – Instituto Real de Tecnología).
Un dispositivo de microfluidos podría ofrecer una alternativa más confiable para detectar biomarcadores en pacientes que enfrentan enfermedades como el cáncer o la malaria.
Los atributos físicos de las células son biomarcadores importantes en la medicina, ya sea para la extracción de las células tumorales circulantes de la sangre de un paciente de cáncer, o para medir la elasticidad de los glóbulos rojos de la sangre, debida a la infección de malaria.
Los científicos en el Instituto Real de Tecnología (KTH, Estocolmo, Suecia) propusieron un dispositivo de microfluidos que puede clasificar cápsulas elásticas con base en su deformabilidad. El dispositivo consta de un conducto encajado con un obstáculo semi-cilíndrico, y un difusor, con lo que se mejora aún más la capacidad de clasificación. El equipo de KTH utiliza simulaciones computacionales extensas para modelar un dispositivo de microfluidos que pueda clasificar las células en función de su elasticidad. El trabajo se basa en técnicas numéricas y capacidades computacionales desarrollados en la última década para manejar la complejidad de los flujos en microescala.
La mayoría de las técnicas de clasificación de células se basan en la diferencia entre las propiedades químicas de las células. El problema es que las propiedades químicas no les dan a los patólogos el cuadro completo. Dos células pueden tener propiedades químicas muy similares, pero diferentes propiedades físicas. El tamaño, la forma y la elasticidad o la capacidad de deformación, son atributos importantes que también permiten la clasificación de las células, siempre que se use el tipo correcto de dispositivo.
Los científicos demostraron que el dispositivo puede funcionar razonablemente bien en virtud de los cambios en la posición inicial de la cápsula. La eficiencia del dispositivo permanece esencialmente inalterada bajo pequeños cambios de la forma del obstáculo desde semicircular a semi-elíptica. El confinamiento a lo largo de la dirección perpendicular al plano del dispositivo aumenta su eficiencia. Este trabajo es el primer estudio numérico de clasificación de células mediante un dispositivo de microfluidos realístico.
Dhrubaditya Mitra, PhD, un profesor asistente de física teórica y uno de los coautores del estudio ofrece un ejemplo de por qué es importante la elasticidad. “Si usted está infectado con la malaria, la naturaleza física de los glóbulos rojos de la sangre cambian. Las células se vuelven más duras y los glóbulos rojos también se vuelven más duros a medida que envejecen. Estos glóbulos rojos más duros son filtrados por el bazo, que actúa como un tamiz. Los glóbulos rojos suaves pueden pasar a través de los huecos, pero los más duros no lo pueden hacer”. El estudio fue publicado en la edición del 20 de junio de 2014, de la revista Soft Matter.
Enlace relacionado:
The Royal Institute of Technology
Los atributos físicos de las células son biomarcadores importantes en la medicina, ya sea para la extracción de las células tumorales circulantes de la sangre de un paciente de cáncer, o para medir la elasticidad de los glóbulos rojos de la sangre, debida a la infección de malaria.
Los científicos en el Instituto Real de Tecnología (KTH, Estocolmo, Suecia) propusieron un dispositivo de microfluidos que puede clasificar cápsulas elásticas con base en su deformabilidad. El dispositivo consta de un conducto encajado con un obstáculo semi-cilíndrico, y un difusor, con lo que se mejora aún más la capacidad de clasificación. El equipo de KTH utiliza simulaciones computacionales extensas para modelar un dispositivo de microfluidos que pueda clasificar las células en función de su elasticidad. El trabajo se basa en técnicas numéricas y capacidades computacionales desarrollados en la última década para manejar la complejidad de los flujos en microescala.
La mayoría de las técnicas de clasificación de células se basan en la diferencia entre las propiedades químicas de las células. El problema es que las propiedades químicas no les dan a los patólogos el cuadro completo. Dos células pueden tener propiedades químicas muy similares, pero diferentes propiedades físicas. El tamaño, la forma y la elasticidad o la capacidad de deformación, son atributos importantes que también permiten la clasificación de las células, siempre que se use el tipo correcto de dispositivo.
Los científicos demostraron que el dispositivo puede funcionar razonablemente bien en virtud de los cambios en la posición inicial de la cápsula. La eficiencia del dispositivo permanece esencialmente inalterada bajo pequeños cambios de la forma del obstáculo desde semicircular a semi-elíptica. El confinamiento a lo largo de la dirección perpendicular al plano del dispositivo aumenta su eficiencia. Este trabajo es el primer estudio numérico de clasificación de células mediante un dispositivo de microfluidos realístico.
Dhrubaditya Mitra, PhD, un profesor asistente de física teórica y uno de los coautores del estudio ofrece un ejemplo de por qué es importante la elasticidad. “Si usted está infectado con la malaria, la naturaleza física de los glóbulos rojos de la sangre cambian. Las células se vuelven más duras y los glóbulos rojos también se vuelven más duros a medida que envejecen. Estos glóbulos rojos más duros son filtrados por el bazo, que actúa como un tamiz. Los glóbulos rojos suaves pueden pasar a través de los huecos, pero los más duros no lo pueden hacer”. El estudio fue publicado en la edición del 20 de junio de 2014, de la revista Soft Matter.
Enlace relacionado:
The Royal Institute of Technology
Últimas Tecnología noticias
- Nuevo sistema de diagnóstico de laboratorio en un chip iguala la precisión de las pruebas de PCR
- Biosensor de ADN permite diagnóstico temprano del cáncer de cuello uterino
- Dispositivos de microfluidos autocalentables pueden detectar enfermedades en pequeñas muestras de sangre o fluidos
- Avance en tecnología de diagnóstico podría hacer que pruebas en el sitio sean ampliamente accesibles
- Primera tecnología de su tipo para detectar glucosa en saliva humana
- Dispositivo electroquímico identifica personas con mayor riesgo de osteoporosis mediante una sola gota de sangre
- Nueva prueba no invasiva detecta infección por malaria sin muestra de sangre
- Dispositivos de detección optofluídicos portátiles podrían realizar simultáneamente una variedad de pruebas médicas
- Solución de software para punto de atención ayuda a manejar escenarios de pruebas POC dispares en ubicaciones de prueba de pacientes
- Biosensor electrónico detecta biomarcadores en muestras de sangre completa sin agregar reactivos
- Prueba innovadora detecta marcadores biológicos relacionados con una variedad mayor de cánceres
- Kit de detección rápida POC determina la salud intestinal a partir de muestras de suero sanguíneo y heces
- Dispositivo convierte teléfono inteligente en microscopio de fluorescencia por solo 50 dólares
- Lector de tubos portátil habilitado para Wi-Fi diseñado para una fácil portabilidad
- Novedosa plataforma de pruebas de diagnóstico asegura el tiempo de respuesta a situaciones de pandemia emergentes
- Transistor revolucionario podría permitir dispositivos portátiles para medir el sodio y el potasio en la sangre