Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad Estatal de Pennsylvania han desarrollado una nueva forma de separar células exponiéndolas a ondas sonoras. Método que podría ser utilizado para detectar las células tumorales que circulan en la sangre de los pacientes con cáncer.
Separar células con ondas sonoras ofrece una alternativa menos agresiva que las tecnologías existentes, las cuales requieren utilizar sustancias químicas o exponer las células a grandes fuerzas mecánicas que pueden dañarlas.
Ming Dao, investigador en el Departamento de Ciencias de la Materia e Ingeniería del MIT y uno de los autores principales del trabajo, explicó que la “presión acústica es muy suave y mucho más pequeña en términos de fuerza y perturbación a la célula”.
Para clasificar las células utilizando ondas sonoras, los científicos construyeron previamente un dispositivo de microfluidos con dos transductores acústicos que producen ondas de sonido a ambos lados de un microcanal. De esta forma cuando las dos ondas se encontran, se combinan para formar una onda estacionaria (una ola que permanece en una posición constante). Esta onda produce un nodo de presión, o una línea de baja presión, que se manifiesta paralela a la dirección del flujo de las células. Las células que se encuentran con este nodo son empujadas a un lado del canal; la distancia del movimiento de las células depende de su tamaño y otras propiedades como su compresibilidad.
Para este estudio, los investigadores probaron primero el sistema con cuentas de plástico, encontrando que podría separar cuentas con diámetros de 9,9 y 7,3 micras, con aproximadamente el 97% de precisión. También idearon una simulación por computadora que puede predecir la trayectoria de una célula a través del canal en función de su tamaño, la densidad y la compresibilidad, así como el ángulo de las ondas de sonido, lo que les permite personalizar el dispositivo para separar diferentes tipos de células.
Para probar si el dispositivo podría ser útil para la detección de células tumorales circulantes, los investigadores trataron de separar células de cáncer de mama, conocidas como MCF-7, de las células blancas en la sangre. Estos dos tipos de células difieren en tamaño (20 micras de diámetro para la MCF-7 y 12 micras para las células blancas de la sangre), así como la densidad y la compresibilidad. El dispositivo recuperó con éxito alrededor del 71% de las células cancerosas.
Ahora, los investigadores planean probar con muestras de sangre de pacientes con cáncer para ver si, en el ámbito clínico, puede detectar células tumorales circulantes.
Referencia: MIT