La ricerca avanza microsistemi in grado di rilevare i patogeni di origine idrica

Aprile 7, 2016 Admin Salute 0 6
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Microfluidica è il comportamento dei fluidi a livello microscala. Una tecnologia relativamente nuova, che aveva già mostrato risultati promettenti nel rivoluzionare alcune procedure nel campo della biologia molecolare e di proteomica, tra gli altri campi.

Costruire su nuova tecnologia sviluppata mentre si lavora su progetti di Homeland Security presso Sandia Nazionale Laboratories (SNL), così come dai suoi biomediche studente laureato presso l'Università della California, Berkeley, Davalos, un assistente professore di ingegneria biomedica al Virginia Tech, sta ora creando uniche microsistemi che mostrano molto promettente per il rilevamento del cancro e per lo studio della progressione della malattia.




In particolare, ha contribuito Davalos ingegnere microsistemi per la rilevazione di agenti patogeni di origine idrica utilizzando una chiamata dielettroforesi tecnica (DEP) nella prima parte di questo decennio. DEP separa e individua cellule e microparticelle in sospensione in un mezzo in base alla loro dimensione e proprietà elettriche.

Utilizzando la tecnologia in grado di rilevare i batteri in acqua, Davalos continua a lavorare con il suo collega di Sandia, Blake A. Simmons, vice presidente, decostruzione del BioEnergy Institute comune e direttore del Dipartimento di Sistemi Energetici presso SNL. Insieme, hanno ipotizzato che la tecnologia potrebbe essere RECOND per rilevare le cellule tumorali iniettando un campione di sangue o saliva nella loro chip microfluidico per lo screening per il cancro, basati sulle cellule tumorali firme elettrici.

"Purtroppo, la traduzione diretta non è stato possibile a causa di applicare campi elettrici ad alto contenuto di soluzioni fisiologiche conduttivi come sangue rispetto all'acqua di rubinetto", ha detto Davalos. Tuttavia, le lezioni apprese e di ingegneria che è andato in via di sviluppo microsistemi robusti e affidabili a SNL è stato determinante nel motivare la sua squadra a trovare una valida soluzione - denominata contactless dielettroforesi (CDEP).

Oggi, Davalos, un premiato assistente professore di ingegneria biomedica al Virginia Tech, insieme ai suoi studenti laureati e co-autori del documento, Hadi Shafiee, John Caldwell, Erin A. Henslee, e Michael Sano, tutti Blacksburg, hanno trovato un modo per fornire "il campo elettrico non uniforme richiesta per DEP che non richiede elettrodi di contattare il fluido campione."

Hanno chiamato loro variazione CDEP poiché non richiede elettrodi di contattare il fluido campione; invece elettrodi sono accoppiati capacitivamente ad un canale fluidico nel suo dispositivo attraverso barriere che agiscono come isolanti. Campi elettrici ad alta frequenza vengono poi applicati a questi elettrodi, inducendo un campo elettrico in un canale nel dispositivo. I loro studi iniziali illustrano le potenzialità di questa tecnica per identificare le cellule attraverso le loro risposte elettriche uniche senza timore di contaminazione da elettrodi o di significativo riscaldamento joule.

Il significato di questo lavoro è che "permette un metodo affidabile per lo screening per le cellule bersaglio in base alle proprietà dielettroforetiche di un intero campione di sangue, piuttosto che pochi microlitri," Davalos, il direttore del Laboratorio di Sistemi Bioelectromechanical Virginia Tech, ha spiegato.

"Con i dispositivi microfluidici, i ricercatori sono in grado di isolare selettivamente un tipo di cellula bersaglio e lasciare che gli altri galleggiano," Davalos, il destinatario 2006 del Ingegnere ispanica Achievement Award per la Nazionale più promettente ingegnere o scienziato, ha detto. Il comportamento delle cellule tumorali viventi è stata osservata essere significativamente diversi da quelli dei loro omologhi morti all'interno del dispositivo.

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