Figura 1. (A) Uma ilustração esquemática do dispositivo microfluídico para separação de plasma sanguíneo usando repulsão diamagnética de células sanguíneas. (B) Uma imagem mostrando glóbulos vermelhos repelidos diamagneticamente por ímãs permanentes. Crédito:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan
Uma equipe de pesquisadores, afiliado ao UNIST revelou recentemente uma plataforma de separação de plasma sanguíneo altamente eficiente e livre de hemólise. Publicado na edição de maio de 2021 da Pequena , esta descoberta foi liderada pelo Professor Joo H. Kang e sua equipe de pesquisa no Departamento de Engenharia Biomédica do Departamento de UNIST. A equipe de pesquisa espera que a nova tecnologia melhore muito a precisão dos exames de sangue no local de atendimento, que tem mostrado o aumento da demanda recentemente.
Em seu estudo, a equipe de pesquisa usou a repulsão diamagnética das células do sangue para separar as células do sangue e o plasma sanguíneo. Uma vez que as nanopartículas de óxido de ferro superparamagnéticas (SPIONs) são suplementadas ao sangue total, os SPIONs transformam o plasma sanguíneo em uma condição paramagnética, e assim, todas as células sanguíneas são repelidas por ímãs. A equipe de pesquisa coletou plasma livre de hemólise, sem perda de proteínas plasmáticas, plaquetas, e exossomos.
"Muitos esforços foram feitos para desenvolver vários métodos de separação de plasma sanguíneo. No entanto, sempre houve limitações, como diluição de sangue, impureza das células sanguíneas no plasma, e hemólise, "observou o professor Kang." Nossa abordagem superou esses desafios não atendidos e poderíamos fornecer um grande impacto no diagnóstico in vitro, uma vez que esta plataforma seja traduzida em um dispositivo comercial de ponto de atendimento. "
O método de separação do plasma sanguíneo desenvolvido atingiu 100% da pureza do plasma e 83,3% da taxa de recuperação do volume do plasma sem hemólise perceptível ou perda de proteínas no plasma sanguíneo, que era evasivo com os dispositivos convencionais de separação de plasma. Além disso, este método permitiu uma maior recuperação do DNA bacteriano do sangue infectado do que a centrifugação e os imunoensaios em sangue total sem separação prévia do plasma.
Figura 2. Aplicações clínicas do método de separação por plasma diamagnético para detecção de biomarcadores. Crédito:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan
"Superamos as limitações de um método de separação de plasma sanguíneo baseado em filtro que potencialmente poderia induzir hemólise ou um método de separação de plasma baseado em chip microfluídico que apresenta problemas na taxa de recuperação e pureza do plasma, "diz o Professor Pesquisador Seyong Kwon do Departamento de Engenharia Biomédica da UNIST, o primeiro co-autor do estudo.
A equipe de pesquisa também desenvolveu um ultracompacto, baixo custo, chip de diagnóstico de alta precisão que pode testar sangue diretamente sem separação de plasma. O chip de diagnóstico detectou a proteína do antígeno específico da próstata (PSA), um biomarcador para o diagnóstico de câncer de próstata.
O método de separação de plasma sanguíneo desenvolvido também permitiu a coleta de plasma rico em plaquetas (PRP). Essa capacidade é importante porque estudos recentes revelaram que as plaquetas podem ser usadas como biomarcadores para o diagnóstico de câncer ou diabetes. "Ao contrário de um processo complexo do método de centrifugação convencional para coletar PRP, nosso método pode simplesmente coletar PRP apenas ajustando as taxas de fluxo, "diz Jieung Oh, o primeiro co-autor do estudo.
Este estudo foi realizado em conjunto por Min Seok Lee, do Departamento de Engenharia Biomédica da UNIST, também participou deste estudo. Este trabalho foi estudado em colaboração com o Professor Joonwoo Jeong e o Professor Pesquisador Eujin Um do Departamento de Física da UNIST. Os resultados desta pesquisa foram publicados na versão online do Pequena em 12 de maio, 2021 e selecionada como imagem de capa traseira. Este trabalho foi apoiado pelo Centro de Financiamento de Pesquisa Samsung para Pesquisas Futuras, o subsídio da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiado pelo governo da Coreia (MSIT) e o Programa de Pesquisa em Ciência Básica através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiado pelo Ministério da Educação.
Este estudo foi realizado em conjunto pelo Professor Joonwoo Jeong e o Professor Eujin Um do Departamento de Física da UNIST. Também teve a participação de Min Seok Lee do Departamento de Engenharia Biomédica da UNIST. Foi disponibilizado online em maio de 2021 antes da publicação final em Pequena em junho de 2021.
