Of het doel verschillende types van cellen of molecules te scheiden is, de methodes die zich op het eeuwenoude principe van magnetisme baseren zijn een nietje onder onderzoekers.
Nu, tonen twee rapporten aan dat het gebruik van magnetische nanoparticles in bioseparations een significante invloed bij zowel klinische oncologie als het basiskankeronderzoek kon hebben.
Meldend zijn werk in de de dagboekBiotechnologie en Biotechniek, toonde een onderzoekteam dat door Maciej Zborowski wordt geleid, Ph.D., aan dat magnetische nanoparticles, die met antilichamen wordt gecombineerd, met succes de randcellen van de bloedvoorouder in (PBPCs) steekproeven van geheel bloed verrijkt. De Klinische proeven hebben aangetoond dat PBPCs efficiënter is dan beendermergoverplanting bij het herstellen van de bevolking van het bloedcellen van een individu na hoog-dosischemotherapie of stralingstherapie.
De Huidige magnetische scheidingsmethodes, terwijl efficiënt, werken in partijen eerder dan te stromen wijze, die hen maakt te voor optimaal gebruik langzaam en inefficiënt in hoog-productie het klinische plaatsen. In voorafgaand werk, hadden Zborowski en zijn collega's een viervoudige magnetische stroomsorteerder (QMS) gelijkend op een fluorescentie geactiveerde celsorteerder ontwikkeld (FACS) maar met tot vouwen 1.000 snellere productie dan dit wijd gebruikte apparaat, op de orde van 10 miljoen cellen per seconde.
PBPCs is genoemd geworden cellen CD34+ omdat zij een proteïne uitdrukken, die als CD34, op hun celoppervlakten wordt bekend. CD34 is een goed bestudeerde molecule en de antilichamen die aan deze teller binden zijn in de handel verkrijgbaar. In een lange reeks experimenten, testten de onderzoekers een grote verscheidenheid van methodes om een procedure te ontwikkelen om een anti-CD34 antilichaam met magnetische nanoparticles te etiketteren en dat geëtiketteerde antilichaam te gebruiken om aan cellen te binden CD34+.
Daarna, leidden de onderzoekers een tweede reeks experimenten die op het optimaliseren van stroomvoorwaarden en andere instrumentenparameters wordt gericht om de capaciteit van hun instrument te maximaliseren QMS om cellen CD34+ van andere bloedcellen te scheiden. De onderzoekers merkten op dat de theoretische modellering van celstroom in magnetisch velden aan het succes van deze fase van hun studie kritiek was.
Tot Slot testten de onderzoekers hun geoptimaliseerd protocol inzake menselijke bloedsteekproeven. Deze experimenten toonden aan dat deze techniek tussen 18 percent en 60 percenten van PBPCs in menselijke bloedsteekproeven kon terugkrijgen, terwijl de zuiverheid van de cellen zich CD34+ van 60 percenten aan 90 percenten uitstrekte. Beide parameters vallen goed binnen de klinische nuttige waaier. De onderzoekers merken op dat zij nu een steriel protocol als volgende stap naar klinische proeven zullen ontwikkelen.
Ondertussen, hebben de onderzoekers in Rice University ontdekt dat magnetische nanoparticles veel zich verschillend dan verwacht in zwakke magnetisch velden gedragen, en dat zij dit ongebruikelijke gedrag aan afzonderlijke mengsels van molecules kunnen snel en voordelig exploiteren. Het onderzoekteam, die door Vicki Colvin wordt geleid, Ph.D., in Rice University, publiceerde zijn resultaten in de dagboekWetenschap.
Gezien de magnetische kracht die op bulk-schaal magnetische deeltjes werkt dramatisch vermindert aangezien het deeltje kleiner wordt, lijkt het counterintuitive dat een zwak magnetisch veld veel effect bij allen op magnetische nanoparticles zou hebben. Maar het theoretische en experimentele werk door Colvin en haar collega's stelden voor dat de magnetische deeltjes kleiner dan 20 nanometers in diameter met zwakke magnetisch velden op een bepaalde manier zouden kunnen in wisselwerking staan die hoofdzakelijk de magnetische kracht vergroot die op deze deeltjes werkt.