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    Sistema microfluídico com poderes de separação de células pode desvendar como novos agentes patogênicos atacam
    p Uma imagem do chip microfluídico de separação de células em gotículas, mostrando os canais microfluídicos e eletrodos. A visualização ampliada mostra uma célula hospedeira e células de bactérias patogênicas sendo separadas na parte superior e inferior em uma única microgotícula de água em óleo. Crédito:Dr. Arum Han / Texas A&M University College of Engineering

    p Para desenvolver terapêuticas eficazes contra patógenos, os cientistas precisam primeiro descobrir como eles atacam as células hospedeiras. Uma maneira eficiente de conduzir essas investigações em larga escala é por meio de testes de triagem de alta velocidade chamados de ensaios. p Pesquisadores da Texas A&M University inventaram um método de separação de células de alto rendimento que pode ser usado em conjunto com microfluídicos de gotículas, uma técnica pela qual pequenas gotas de fluido contendo carga biológica ou outra podem ser movidas com precisão e em altas velocidades. Especificamente, os pesquisadores isolaram com sucesso os patógenos ligados às células hospedeiras daqueles que não estavam ligados em uma única gota de fluido usando um campo elétrico.

    p "Além da separação de células, a maioria dos ensaios bioquímicos foram convertidos com sucesso em sistemas microfluídicos de gotículas que permitem testes de alto rendimento, "disse Arum Han, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação e pesquisador principal do projeto. "Nós resolvemos essa lacuna, e agora a separação de células pode ser feita de uma maneira de alto rendimento dentro da plataforma microfluídica de gotículas. Este novo sistema certamente simplifica o estudo das interações patógeno-hospedeiro, mas também é muito útil para aplicações de microbiologia ambiental ou rastreamento de drogas. "

    p Os pesquisadores relataram suas descobertas na edição de agosto da revista. Lab on a Chip .

    p Dispositivos microfluídicos consistem em redes de canais ou tubos de tamanho mícron que permitem movimentos controlados de fluidos. Recentemente, a microfluídica que usa gotículas de água em óleo ganhou popularidade para uma ampla gama de aplicações biotecnológicas. Essas gotículas, que são picolitros (ou um milhão de vezes menos que um microlitro) em volume, podem ser usados ​​como plataformas para a realização de reações biológicas ou transporte de materiais biológicos. Milhões de gotas em um único chip facilitam experimentos de alto rendimento, economizando não apenas espaço de laboratório, mas o custo de reagentes químicos e trabalho manual.

    p Os ensaios biológicos podem envolver diferentes tipos de células em uma única gota, que eventualmente precisam ser separados para análises subsequentes. Esta tarefa é extremamente desafiadora em um sistema microfluídico de gotículas, Han disse.

    p "Conseguir a separação das células dentro de uma pequena gota é extremamente difícil porque, Se você pensar sobre isso, primeiro, é uma pequena gota de diâmetro de 100 mícrons, e em segundo lugar, dentro desta gota extremamente pequena, vários tipos de células estão todos misturados, " ele disse.

    p Para desenvolver a tecnologia necessária para a separação de células, Han e sua equipe escolheram um sistema modelo patógeno-hospedeiro que consiste na bactéria salmonela e no macrófago humano, um tipo de célula imunológica. Quando esses dois tipos de células são introduzidos em uma gota, algumas das bactérias aderem às células dos macrófagos. O objetivo de seus experimentos era separar as salmonelas que se ligavam ao macrófago das que não o faziam.

    p Para separação de células, Han e sua equipe construíram dois pares de eletrodos que geraram um campo elétrico oscilante nas proximidades da gota contendo os dois tipos de células. Uma vez que as bactérias e as células hospedeiras têm formas diferentes, tamanhos e propriedades elétricas, eles descobriram que o campo elétrico produzia uma força diferente em cada tipo de célula. Essa força resultou no movimento de um tipo de célula por vez, separando as células em dois locais diferentes dentro da gota. Para separar a gota-mãe em duas gotas-filhas contendo um tipo de células, os pesquisadores também fizeram uma junção de divisão em forma de Y a jusante.

    p Han disse que embora esses experimentos tenham sido realizados com um hospedeiro e patógeno cuja interação é bem estabelecida, seu novo sistema microfluídico equipado com separação em gota é mais útil quando a patogenicidade das espécies bacterianas é desconhecida. Ele acrescentou que sua tecnologia permite rápido, triagem de alto rendimento nessas situações e em outras aplicações onde a separação de células é necessária.

    p "Mãos robóticas de manuseio de líquidos podem conduzir milhões de ensaios, mas são extremamente caras. A microfluídica de gotículas pode fazer o mesmo com milhões de gotículas, muito mais rápido e muito mais barato, "Han disse." Agora integramos a tecnologia de separação de células em sistemas microfluídicos de gotículas, permitindo a manipulação precisa de células em gotículas de uma maneira de alto rendimento, o que não era possível antes. "


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