پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

یک تیم تحقیقاتی ژاپنی روش جدیدی را برای مرتب‌سازی سلول‌های زنده معلق در مایع با استفاده از یک عملیات چند کاره در آزمایشگاه روی تراشه ایجاد کردند که تنها 30 دقیقه برای کل فرآیند جداسازی نیاز داشت.  این دستگاه با حفظ ساختار اصلی سلول‌ها، نیاز به پیش‌تیمار نمونه و تکنیک‌های برچسب‌گذاری شیمیایی را از بین برد. آن‌ها نمونه اولیه یک تراشه میکروسیال را ساختند که از میدان‌های الکتریکی برای همسو کردن سلول‌ها در یک جهت یا جهت دیگری در دی‌الکتروفورز استفاده می‌کند؛ پدیده یا حرکت ذرات خنثی هنگامی که در معرض میدان الکتریکی غیریکنواخت خارجی قرار می‌گیرند.  

دی الکتروفورز حرکت ذرات معلق، مانند سلول‌ها را با اعمال میدان الکتریکی غیریکنواخت القا می‌کند. از آنجایی که قدرت نیروی دی الکتروفورتیک به اندازه سلول و خواص دی الکتریک آن بستگی دارد، می‌توان از این تکنیک برای جداسازی انتخابی سلول‌ها بر اساس این تفاوت‌ها استفاده کرد. در این مقاله، مارویاما و تیمش جداسازی دو نوع سلول یوکاریوتی را با تراشه میکروسیال توسعه‌یافته که از دی‌الکتروفورز استفاده می‌کرد، معرفی کردند.

دی الکتروفورز می‌تواند به ویژه در جداسازی سلول‌های زنده برای کاربردهای تحقیقاتی پزشکی و صنعت پزشکی مفید باشد. مهمترین مزیت آن نسبت به سایر روش‌ها سادگی آن است.

مارویاما گفت: «در روش‌های متداول جداسازی سلولی مانند دسته‌بندی‌های سلولی موجود، سلول‌ها به طور کلی با نشانگرهایی مانند مواد فلورسنت یا آنتی‌بادی‌ها برچسب‌گذاری می‌شوند و سلول‌ها را نمی‌توان در حالت فیزیکی اولیه خود حفظ کرد. بنابراین، جداسازی سلول‌های با اندازه‌های مختلف با استفاده از کانال‌های میکروسیال و دی‌الکتروفورز به عنوان یک روش عالی برای جداسازی سلول‌ها بدون برچسب‌گذاری مورد مطالعه قرار گرفته است. دی الکتروفورز نمی‌تواند به طور کامل جایگزین روش‌های جداسازی موجود مانند فیلترهای سانتریفیوژ و مش پلی‌استر شود. با این حال، دری را برای جداسازی سریع سلولی که ممکن است در زمینه‌های تحقیقاتی و صنعتی خاص مانند آماده سازی سلول‌ها برای درمان، پلاکت‌ها و سلول‌های T مبارزه کننده با سرطان مفید باشند را باز می‌کند.»

دیگر کاربردهای رایج جداسازی سلولی در صنعت پزشکی شامل حذف سلول‌های باکتری ناخواسته از خون اهدایی و جداسازی سلول‌های بنیادی و مشتقات آن‌ها است که برای توسعه درمان‌های سلول بنیادی بسیار مهم است.

این گروه تحقیقاتی اذعان داشتند :"اگر غنی سازی یک نوع سلول خاص از محلولی از دو یا چند نوع سلول مورد نیاز باشد، سیستم مبتنی بر دی الکتروفورز ما یک گزینه عالی است زیرا می‌تواند به سادگی عبور مداوم تعداد زیادی سلول را امکان پذیر کند. سپس سلول‌های غنی شده به راحتی از یک درگاه خروجی جمع آوری می‌شوند."  

https://phys.org/news/2022-02-faster-efficient-cell-microfluidic-chip.html