Ученые MIT разработали новый метод сортировки клеток с использованием звуковых волн
Ученые Массачусетского технологического института, Университета Карнеги-Меллона и Университета штата Пенсильвания разработали новый метод разделения клеток с использованием звуковой волны. Технология может быть использована для скрининга крови пациента, что позволяет врачам изолировать редкие опухолевые клетки с такими заболеваниями, как рак.
Новый метод заключается в размещении двух акустических преобразователей по обе стороны микрожидкого устройства. Каждый преобразователь создает звуковую волну, и когда эти волны воздействуют друг на друга, они объединяются в одну статическую волну.
Как только аномальные клетки проходят через жидкостный канал и достигают точки давления, создаваемой звуковой волной, они выталкиваются в сторону канала и отделяются от других клеток. Величина отклонения, создаваемой волной, зависит от клеточных характеристик, таких как размер и плотность.
Одним из преимуществ использования звука для дифференцирования клеток является то, что его процесс разделения очень аккуратный, и не создает никакого риска для клеток, в то время как нынешние методы разделения используют химические элементы или сильную механическую силу.
Ранние эксперименты по использованию звуковой волны для разделения клеток были неэффективными, так как звуковой барьер находился по горизонтали. Новая методика основана на предыдущих экспериментах, но теперь звуковая волна размещена под наклоном. Такое довольно тонкое изменение заставляет клетку проходить через несколько точек звукового давления.
Первоначально устройство было протестировано на бисере размером от 7.3 и 9.9 мкм. Результаты теста были исключительно положительные – устройство разделяло различные шарики с точностью 97 процентов. Потом устройство было протестировано на обнаружение аномальных клеток, а именно клеток рака молочной железы, размер которых составляет 20 мкм. Таким образом было выявлено 71 процент раковых клеток.
В данный момент ученые подали патент на устройство, и надеются проверить свою методику на реальных больных раком. Если испытания окажутся успешными – новый метод разделения станет наиболее безопасным и эффективным инструментов для врачей в определении таких болезней, как рак.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
На видео ниже Вы можете увидеть устройство в действии.
