Dispositivo de clasificación celular utiliza levitación electromagnética para dirigir con precisión movimiento celular

La clasificación de distintos tipos celulares, como células cancerosas frente a sanas o células vivas frente a muertas, es una tarea fundamental en biología y medicina. Sin embargo, los métodos convencionales suelen requerir el marcaje, la exposición a productos químicos o la aplicación de estrés mecánico, lo que puede dañar muestras delicadas. Ahora, investigadores han desarrollado un sistema de levitación electromagnética sin contacto que permite separar células basándose únicamente en sus propiedades físicas, revolucionando así la forma en que científicos y clínicos manipulan valiosos materiales biológicos.

Este avanzado dispositivo de clasificación celular, denominado Electro-LEV, fue desarrollado por investigadores de Stanford Medicine (Stanford, California, EUA) y utiliza campos electromagnéticos para levitar y separar células en tiempo real, sin necesidad de colorantes, anticuerpos ni centrifugación. Basado en un sistema de levitación magnética desarrollado por primera vez en 2015, el dispositivo consta de dos pequeños imanes, cada uno aproximadamente del tamaño de un chicle, separados por un milímetro mediante un fino capilar de vidrio.

Cuando las células suspendidas en una solución paramagnética atraviesan este espacio, levitan a diferentes alturas según su densidad y susceptibilidad magnética. Al añadir bobinas electromagnéticas a los imanes, los investigadores pueden ahora ajustar con precisión la corriente eléctrica y el gradiente magnético, controlando dinámicamente cómo las células ascienden o descienden dentro de la cámara.

Las células que levitan a distintas alturas fluyen hacia salidas separadas, lo que permite a los investigadores aislar poblaciones, como células vivas y muertas, con precisión. En un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, que utilizó muestras de cáncer de mama, cáncer de pulmón, fibroblastos y glóbulos blancos, Electro-LEV logró enriquecer con éxito las células vivas de una población mixta, aumentando la proporción de células viables del 50 % al 93 %, e incluso del 10 % al 70 % en muestras difíciles.

A diferencia de la centrifugación convencional o la clasificación basada en fluorescencia, Electro-LEV opera con delicadeza, preservando la integridad celular para su posterior uso genómico o terapéutico. Los investigadores también observaron que los grupos de células cancerosas respondían de manera diferente a los cambios en el campo magnético en comparación con las células individuales; un descubrimiento que podría ayudar a identificar en el futuro grupos de cáncer agresivos y propensos a la metástasis.

Dado que funciona sin necesidad de marcaje ni procesamiento agresivo, la electroforesis LEV podría tener amplias aplicaciones, desde el diagnóstico del cáncer y el cribado de fármacos hasta el trasplante de células madre y el ensamblaje de organoides. También podría permitir el control en tiempo real de la clasificación microbiana y la microrobótica, ampliando así su alcance más allá de la biología celular.

"En el ámbito clínico, puede que se disponga de una muestra de biopsia de volumen muy reducido y se desee analizar ciertas células y mantenerlas viables para realizar pruebas genómicas adicionales; esta sería una aplicación perfecta para esta tecnología», afirmó Gozde Durmus, doctora y autora principal del artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences que describe la nueva tecnología. "Es una plataforma amplia y versátil. Creo que habrá aplicaciones que aún no hemos imaginado".

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