Uma equipe de pesquisadores da NYU Abu Dhabi desenvolveu uma sonda Microeletrofluídica (MeFP) habilitada para dieletroforese (DEP) que tem a capacidade de separar sequencialmente e padronizar células de mamíferos em um sistema microfluídico aberto. As células dos mamíferos são minúsculas (aproximadamente um décimo do diâmetro de um único fio de cabelo) e, portanto, torna-se muito desafiador enriquecer seletivamente e padronizar as células na resolução de uma única célula. A ferramenta desenvolvida é capaz de enriquecer seletivamente as células de interesse em uma parada tipo magnética que leva à captura de células-alvo da corrente de fluido, enquanto deixa os não-alvo dentro do fluxo intocados. Consequentemente, células presas são liberadas e padronizadas no substrato em um processo semelhante à impressão 2-D.

O estudo demonstrou o MeFP com até 100% de eficiência de isolamento, 90% de pureza de separação, e uma taxa de deposição de padrão de alguns segundos. Usando este método para classificar, purificar, e montar células em padrões controlados é a primeira etapa no processo de engenharia de tecidos.

O dispositivo também tem potencial aplicação na captura e caracterização sequencial de células tumorais circulantes (células malignas encontradas no sangue de pacientes com câncer). Uma vez que o MeFP pode depositar diretamente as células capturadas em qualquer substrato plano inferior, essas células podem ser testadas subsequentemente com vários medicamentos quimioterápicos usando apenas o recurso microfluídico do mesmo dispositivo.

No papel, "Microelectrofluidic Probe for Sequential Cell Separation and Patterning, "publicado no jornal Lab on a Chip , os pesquisadores apresentam o processo de criação de uma ferramenta que pode separar e padronizar células usando forças DEP dentro de um sistema microfluídico aberto "sem canais", permitindo que padrões celulares com estrutura semelhante a um tecido complexo cresçam. O MeFP é uma sonda microfluídica com aberturas de injeção e aspiração, integrado com uma série de eletrodos micro-hump em sua ponta. Ao ajustar a configuração de fluxo do MeFP, os pesquisadores foram capazes de padronizar uma cultura de células contendo dois tipos diferentes de células para estudos de interação celular homotípica e heterotípica.

Com o MeFP, células biológicas de diferentes tipos podem ser classificadas sequencialmente e padronizadas simultaneamente, em qualquer substrato plano, para formar os padrões de células necessários e potencialmente construções de tecido. Exemplos de diferentes tipos de células incluem células cancerosas, células-tronco, células imunes e vermelhas do sangue, para nomear alguns.

"O MeFP é uma ferramenta multifuncional para manipular células em um espaço aberto sem canais, "disse o pesquisador principal e professor assistente de Engenharia Mecânica e Biomédica da NYUAD Mohammad Qasaimeh, "esta demonstração é simples, a natureza dinâmica e personalizável inspirará novos padrões de células, engenharia de tecidos, e aplicações em ciências da vida. "

"A ferramenta desenvolvida pode ser usada para digitalizar qualquer substrato plano, e pode separar células específicas com base em suas assinaturas eletrônicas, "'comentou o primeiro autor e Ph.D. Fellow em Engenharia Mecânica da NYUAD Ayoola T. Brimmo.

"Este é o primeiro estudo que combina forças DEP dentro de uma sonda microfluídica aberta, que possuem as características de confinamentos hidrodinâmicos e capacidades de digitalização, "disse o segundo autor e cientista pesquisador sênior em Engenharia Mecânica e Biomédica da NYUAD Anoop Menachery.