Logran clasificar células grandes a alta velocidad
Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 22 Aug 2017
Actualizado el 22 Aug 2017
La clasificación de las células individuales es necesaria para muchas aplicaciones médicas, incluyendo el aislamiento de tipos celulares específicos a partir de suspensiones celulares. Se ha utilizado una clasificación de células activada por fluorescencia (FACS) para la clasificación de alto rendimiento de las células.
Imagen: El chip microfluídico desarrollado permite la clasificación de células a una alta velocidad demorando apenas 16 microsegundos. La vista ampliada muestra una demostración de la clasificación de las células en un chip de una célula de Euglena gracilis (Fotografía cortesía de la Universidad de Nagoya).
Un FACS de las células más grandes requiere que las muestras sean procesadas a baja presión a través de boquillas más anchas para evitar daños y por lo tanto la clasificación está limitada a un rendimiento de bajo nivel. Se usan los láseres para excitar la autofluorescencia o la fluorescencia marcada de la célula incluida en gotitas, y luego las gotitas se desvían a diferentes recipientes dependiendo de sus características. Esta técnica es una preocupación debido a las infecciones de las muestras a consecuencia de la generación de aerosoles.
Científicos de la Universidad de Nagoya (Nagoya, Japón) investigaron la clasificación celular utilizando un chip microfluídico para prevenir la infección de la muestra. Este chip tiene microcanales en los que se introducen suspensiones celulares para la clasificación. El grupo integró dos bombas impulsadas externamente en el chip microfluídico para el control de flujo de alta velocidad. Utilizando un actuador de alta velocidad, como fuente motriz de la bomba, lograron producir un flujo que requiere apenas 16 microsegundos para la clasificación de las células.
Aunque se han propuesto diversos métodos para la clasificación de células en los chips, la clasificación a gran escala de células grandes sigue obstaculizada por la dificultad de controlar el flujo de alta velocidad en un área de clasificación amplia. Para superar este problema, el equipo propuso el control de flujo local, de alta velocidad, usando bombas de doble membrana accionadas por actuadores piezoeléctricos situados en el exterior de un chip microfluídico. Evaluaron la capacidad de control de desplazar el perfil de flujo por el flujo local.
La técnica les permite clasificar no sólo células grandes, sino también pequeñas, con alta velocidad, alta pureza y gran viabilidad. El método se probó en microalgas como un ejemplo de células grandes, con un tamaño de alrededor de 100 µM y lograron una pureza del 95,8%, una viabilidad del 90,8% y una tasa de éxito del 92,8%. Como modelo de células pequeñas, utilizaron una célula cancerosa cuyo tamaño es de alrededor de 24 μM y alcanzaron una pureza del 98,9%, una viabilidad del 90,7% y una tasa de éxito del 97,8%.
Shinya Sakuma, PhD, un profesor asistente y autor principal, dijo: “El chip microfluídico contiene una zona de clasificación en forma de cruz y un canal microfluídico de tres ramificaciones. Las células objetivo/no objetivo, están alineadas tridimensionalmente en el canal principal. Cuando se detectan las células diana, las bombas en el chip trabajan rápidamente para clasificar las células en uno de los dos canales de interés. Mientras tanto, las células no objetivo son eliminadas a través del canal de residuos sin la necesidad de intervención de la bomba”. El estudio se publicó inicialmente el 14 de junio de 2017, en la revista Lab Chip.