Um grupo de pesquisa na Universidade de Nagoya desenvolveu um método de classificação de células em alta velocidade de células grandes com alta viabilidade usando bombas duplas no chip.

A classificação de células individuais é necessária para muitas aplicações biológicas, incluindo o isolamento de tipos específicos de células de suspensões de células. Uma classificação de células ativadas por fluorescência (FACS) foi usada para classificação de células de alto rendimento. Neste método, lasers são usados ​​para excitar autofluorescência ou fluorescência marcada de células incluídas em gotículas, e então as gotas são desviadas para diferentes recipientes dependendo de suas características. Contudo, esta técnica preocupa-se com as infecções da amostra devido à geração de aerossóis. Adicionalmente, um FACS de células maiores requer que as amostras sejam processadas sob baixa pressão por meio de bicos mais largos para evitar danos. Assim, a classificação é limitada ao rendimento de baixo nível.

A pesquisa da Universidade de Nagoya sobre a seleção de células usou um chip microfluídico para prevenir a infecção da amostra. Este chip possui microcanais nos quais as suspensões de células são introduzidas para classificação. O grupo de pesquisa integrou duas bombas on-chip acionadas externamente no chip microfluídico para controle de fluxo em alta velocidade. Usando um atuador de alta velocidade como fonte de acionamento da bomba, eles conseguiram produzir um fluxo com 16 microssegundos para classificação de células.

O chip microfluídico contém uma área de classificação em forma de cruz e um canal microfluídico de três ramificações. "As células alvo / não alvo são alinhadas tridimensionalmente no canal principal, "diz o autor correspondente, Shinya Sakuma." Quando as células-alvo são detectadas, as bombas no chip trabalham rapidamente para classificar as células em um dos dois canais de interesse. Enquanto isso, células não-alvo são descarregadas no canal de resíduos sem a atuação da bomba. "

A técnica nos permite classificar não apenas células grandes, mas também células pequenas com alta velocidade, alta pureza, e alta viabilidade. "Testamos o método em microalgas como exemplo de células grandes, cerca de 100 micrômetros de tamanho, e alcançou 95,8 por cento de pureza, 90,8 por cento de viabilidade, e uma taxa de sucesso de 92,8 por cento, "diz o co-autor correspondente Yusuke Kasai." Como um tipo de célula pequena modelo, usamos uma célula cancerosa cujo tamanho é de cerca de 24 micrômetros, e alcançou 98,9 por cento de pureza, 90,7 por cento de viabilidade, e uma taxa de sucesso de 97,8%. "