Ob das Ziel, sich verschiedene Baumuster von Zellen oder von Molekülen zu trennen ist, sind Methoden, die auf dem historischen Prinzip von Magnetismus beruhen, eine Heftklammer unter Forschern.
Jetzt zeigen zwei Berichte, dass der Gebrauch von magnetischen nanoparticles in den bioseparations eine beträchtliche Auswirkung auf klinische Onkologie und grundlegende Krebsforschung haben könnte.
Über seine Arbeit in der Zapfen Biotechnologie und der Biotechnik Berichtend, zeigte ein Forschungsteam, das von Maciej Zborowski, Ph.D. vorangegangen wurde, dass die magnetischen nanoparticles, kombiniert mit Antikörpern, erfolgreich Zusatzblutprogenitorzellen (PBPCs) in den Proben des Vollblutes anreichert. Klinische Studien haben gezeigt, dass PBPCs effektiver als Knochenmarktransplantation am Zurückstellen der Blutzellebevölkerung einer Einzelperson nach Hochdosis Chemotherapie- oder Strahlentherapie sind.
Aktuelle magnetische Trennverfahren, wenn effektiv, funktionieren im Stapelbetrieb eher als fließen der Modus und machen sie zu langsam und ineffizient für optimalen Gebrauch in einer Hochdurchsatz klinischen Einstellung. Im vorhergehenden Werk hatten Zborowski und seine Kollegen einen vierfachen magnetischen Flusssortierer (QMS) ähnlich einem Fluoreszenz aktivierten Zellsortierer aber (FACS) mit bis zu einem schnelleren Durchsatz mit 1.000 Falten als diese weit verbreitete Einheit, im Auftrag 10 Million Zellen pro Sekunde entwickelt.
PBPCs bekannt als CD34+-Zellen, weil sie ein Protein ausdrücken, bekannt als CD34, auf ihren Zelloberflächen. CD34 ist ein gut studiertes Molekül und Antikörper, die an diese Markierung binden, sind handelsüblich. In einer langen Reihe Experimenten, prüften die Forscher eine große Vielfalt von Methoden, um eine Prozedur für die Kennzeichnung eines Antikörpers anti-CD34 mit magnetischen nanoparticles zu entwickeln und die Anwendung das beschriftete Antikörper, um an CD34+-Zellen zu binden.
Als Nächstes leiteten die Forscher ein zweites Set Experimente, die Strömungsverhältnisse und andere Instrumentparameter optimierend, um die Fähigkeit ihres QMS-Instrumentes zu maximieren, sich CD34+-Zellen von anderen Blutzellen zu trennen angestrebt wurden. Die Forscher beachteten, dass die theoretische Formung des Zellflusses in Magnetfelder zum Erfolg dieser Phase ihrer Studie kritisch war-.
Schließlich prüften die Forscher ihr optimiertes Protokoll auf Proben des menschlichen Bluts. Diese Experimente zeigten, dass diese Technik in der Lage war, zwischen 18 Prozent und 60 Prozent des PBPCs in den Proben des menschlichen Bluts wieder herzustellen, während die Reinheit der CD34+-Zellen von 60 Prozent bis zu 90 Prozent reichte. Beide Parameter fallen mittendrin die klinische nützliche Reichweite. Die Forscher beachten, dass sie jetzt ein steriles Protokoll als der nächste Schritt in Richtung zu den klinischen Studien entwickeln.
Unterdessen haben Forscher bei Rice University entdeckt, dass magnetische nanoparticles viel sich anders als als in den schwachen Magnetfeldern erwartet benehmen und dass sie dieses ungewöhnliche Verhalten ausnutzen können, um sich Mischungen von Molekülen schnell und billig zu trennen. Das Forschungsteam, geführt von Vicki Colvin, Ph.D., bei Rice University, veröffentlichte seine Ergebnisse in der Zapfen Wissenschaft.
Angenommen, die magnetische Kraft, die ein Masseschuppe Magnetteilchen laufen lässt, sich drastisch verringert, während der Partikel kleiner erhält, sieht es nicht eingängig aus, dass ein schwaches Magnetfeld viel Effekt an allen auf magnetische nanoparticles haben würde. Aber theoretische und experimentelle Arbeit durch Colvin und ihre Kollegen schlugen vor, dass kleinere als 20 nm möglicherweise der Magnetteilchen im Durchmesser auf schwache Magnetfelder auf eine Art einwirkten, die im Wesentlichen die magnetische Kraft verstärkt, die auf diesen Partikeln funktioniert.