L'unità microfluidic innovatrice semplifica lo studio sui globuli, apre le nuove possibilità del organo-su-chip

Un'innovazione semplice la dimensione di un granulo dei mezzi della sabbia possiamo ora analizzare le celle e le particelle minuscole come se siano state dentro il corpo umano.

Il gruppo: Peter Thurgood, Sara Baratchi, Elena Pirogova, Ngan Nguyen e Khashayar Khoshmanesh.

La nuova micro-unità per l'analisi fluida rivelata appena in materiali funzionali avanzati permetterà agli esperimenti adattati nello sviluppo della droga e nella ricerca di malattia.

Potrebbe anche trasformare la prova di contaminazione dell'acqua e la diagnosi medica nelle zone di disastro naturale, dove il sui basso costo, uso semplice e trasferibilità gli rendono uno strumento pratico quasi chiunque può usare.

Come funziona

Microfluidic o le unità “del laboratorio-su-un-chip„ è comunemente usate analizzare il sangue ed altri campioni fluidi, che sono pompate attraverso i canali stretti in un chip trasparente la dimensione di un francobollo.

Prese di questo nuove chip che punto di tecnologia una ulteriore aggiungendo un'intercapedine tridimensionale lungo il canale - pensi ad un tunnel stretto che si apre improvvisamente in una volta a cupola - che crea un mini-vortice dove le particelle filano intorno, rendente le più facile osservare.

Per fare questa intercapedine, i ricercatori hanno inserito una goccia liquida del metallo sulla muffa del silicio quando fa il chip.

Gli alti mezzi della tensione superficiale del metallo liquido tiene il suo modulo durante il trattamento del modanatura.

Definitivo il metallo liquido è eliminato, lasciante appena il canale e un'intercapedine sferica pronta per l'uso come mini-centrifuga, ha spiegato l'ingegnere di RMIT ed il Dott. Khashayar Khoshmanesh dei co-dirigenti di studio.

“Quando il campione fluido entra nell'intercapedine a forma di sferica, fila dentro l'intercapedine,„ ha detto.

“Questo che fila crea un vortice naturale, che appena come un commputer della centrifuga in un laboratorio di analisi dei dati, nelle rotazioni le celle o in altri campioni biologici, permettendoli di essere studiato senza l'esigenza della cattura o del contrassegno loro.„

L'unità richiede soltanto i campioni minuscoli, così piccolo quanto 1 ml di acqua o il sangue e può essere usata per studiare le celle batteriche minuscole che misurano appena 1 micron, tutto il modo fino alle cellule umane grandi quanto 15 micron.

Una piattaforma per lo studio delle malattie cardiovascolari

I co-dirigenti di studio ed il biologo di RMIT, il Dott. Sara Baratchi, hanno detto che le intercapedini sferiche molli dell'unità potrebbero essere usate per imitare gli organi umani 3D e per osservare come le celle si comportano in vari stati o interazioni della droga di flusso.

“La capacità di adattare la dimensione dell'intercapedine egualmente tiene conto le situazioni differenti di flusso essere simulata - questo modo che possiamo imitare la risposta dei globuli nell'ambito delle situazioni di disturbo di flusso, per esempio ai punti di diramazione ed alle curvature delle arterie coronarie e carotiche, che sono a limitazione più incline,„ ha detto.

Questa capacità sarà di interesse all'industria biomedica sviluppante dell'Australia, con l'apparato medico che è fra le nostre 10 esportazioni principali nel 2018 e degno $3,2 miliardo.

Baratchi ha detto che la scoperta soltanto è stata resa a collaborazione diretta possibile, con i tecnologi dal banco di assistenza tecnica e dei mechano-biologi nel banco di salubrità e di scienze biomediche che uniscono le forze in gruppo di ricerca del Mechanobiology e del Microfluidics di RMIT.

“I biologi come me stesso stanno lottando per studiare l'impatto delle forze flusso-associate sui globuli circolatori. Ora questa unità miniaturizzata sviluppata con i nostri colleghi di assistenza tecnica fa esattamente quella,„ Baratchi ha detto.

“È una soluzione ingegnosa che realmente evidenzia il valore della ricerca inter-disciplinare.„

Ma alcune delle applicazioni più emozionanti hanno potuto anche essere fuori del laboratorio.

Una prova di acqua economica e portatile che chiunque può usare

Un'altra applicazione di promessa è per l'identificazione i parassiti e delle altre infezioni in canali navigabili, particolarmente in paesi in via di sviluppo.

“La rilevazione delle impurità dell'acqua può essere un compito difficile perché non conoscete sempre esattamente che cosa state cercando,„ Khoshmanesh avete detto.

“Ma con questa unità le impurità saranno catturate ed orbitate dal vortice senza alcun tempo speciale del preparato, di risparmio del campione e moneta.„

Se usato per analizzare l'acqua o i campioni di sangue, il basso costo e la trasferibilità dell'unità lo rende attraente per un'intera gamma di applicazioni.

Lo stesso gruppo di ricerca sviluppato di recente una pompa di pressione, fatta dai palloni del lattice, per fare funzionare l'unità.

A differenza delle pompe convenzionali, che possono essere grandi quanto uno shoebox e migliaia di costo di dollari, loro è basso costo e portatile.

“La semplicità è un parametro molto importante per le nostre progettazioni perché quella traduce spesso all'applicabilità più a basso costo e grande fuori del laboratorio,„ Khoshmanesh ha detto.

“La nostra nuova unità microfluidic, combinata con la nostra pompa e uno smartphone capace di cattura delle immagini ad alta velocità, fa un dispositivo diagnostico a basso costo, autosufficiente ed interamente portatile di punto-de-cura.„

Sorgente: https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2019/apr/mini-centrifuge