Células tumorales circulantes etiquetadas magnéticamente (aparecen como esferas amarillas), junto con células rojas, blancas y plaquetas, intentando viajar sobre una serie de rampas inclinadas. Las rampas actuan como reductoras de velocidad, enlenteciendo a las células tumorales. A medida que reducen la velocidad, el flujo las lleva a lo largo de la rampa, ocasionando que se desplacen lateralmente. Después de que las células tumorales atraviesen la serie de rampas se habrán desplazado lo suficiente y podrán ser aisladas continuamente de las demás células en la muestra. (Ilustración dey Martin Rietveld)


Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han informado recientemente en Physical Review Letters sobre un método nuevo de clasificación celular que puede encontrar muchos usos en la medicina, particularmente en la detección de las células tumorales circulantes (CTC), las cuales apuntan a la presencia de cáncer.
 
La tecnología de microfluidos se basa en empujar a las células a deslizarse por una rampa con diversas barreras, obligando a algunas células a volcarse sobre estas barreras y a deslizarse por un camino diferente. La carga eléctrica de las partículas también puede ser un factor en la clasificación, si algún campo eléctrico está configurado a lo largo de algunas de las rampas. La magnetización de algunas partículas y el uso de un campo magnético añade otro factor a controlar.
 
Desde el resumen del estudio:
 

Presentamos una descripción completa del vector de cromatografía (VC), que incluye el transporte determinista y estocástico en paisajes uni-dimensionales periódicos de energía libre, con contribuciones tanto energéticas como entrópicas, y se identifican los parámetros que rigen el ángulo de deflexión. También investigamos la dependencia del ángulo de desviación en la forma del paisaje de energía libre, variando el ancho de las transiciones lineales en un potencial que de otra manera resulta dicotómico. Por último, se presentan los resultados experimentales obtenidos en un sistema de microfluidos en el que la gravedad impulsa a las partículas en suspensión y, en combinación con una superficie inferior modelada con ranuras rectangulares de poca profundidad, crea un paisaje periódico de barreras de energía (potenciales). Los experimentos validan el modelo y demuestran que un microdispositivo sencillo y pasivo puede conducir al VC de partículas coloidales, basándose en el tamaño y la densidad. De manera general, otros ámbitos como la electricidad, dielectroforesis, o la magnética, pueden utilizar o mejorar la función de la gravedad y conducir a una técnica versátil.

 
Comunicado de prensa: Using Tiny ‘Speed Bumps,’ Micro-Sorting Device Could Catch Roaming Cancer Cells…

Resumen en Physical Review Letters: Stochastic and Deterministic Vector Chromatography of Suspended Particles in One-Dimensional Periodic Potentials

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