Dispositivo de microfluidos aísla los grupos de células tumorales circulantes

Los tres desafíos principales del tratamiento del cáncer son la metástasis, la recurrencia y la resistencia a la terapia adquirida. Estos desafíos se han relacionado estrechamente con los grupos de células cancerosas circulantes.

Alrededor del 90% de las muertes por cáncer se deben a metástasis, cuando los tumores se diseminan a otros órganos vitales, y recientemente se ha observado que no se trata de células individuales, sino de grupos distintos de células cancerosas que circulan y hacen metástasis a otros órganos.

Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Estatal de San Diego (San Diego, CA, EUA), demostró cómo se puede optimizar un diseño de micromezclador pasivo bien conocido (mezclador de espina de pescado escalonada - SHM) para inducir la máxima advección caótica dentro de canales recubiertos de anticuerpos de dimensiones adecuadas, para la captura de grupos de células cancerosas. La configuración de diseño principal del dispositivo se llama: espina de pescado escalonada de pared simple (SWaSH).

El diseño del dispositivo usa 32 canales, cada uno de 200 μm de ancho y 100 μm de espacio, aumentando, la superficie del chip disponible al área de la sección transversal en aproximadamente 1,4 veces. Se realizaron numerosas simulaciones mediante la variación de diferentes propiedades del patrón HB, como la configuración del canal y las velocidades de flujo para optimizar las interacciones deterministas de célula a superficie. La estreptavidina marcada con Cy5 se utilizó para visualizar el recubrimiento de hidrogel de alginato reticulado y funcionalizado dentro de los microcanales. Las imágenes se capturaron utilizando un microscopio de fluorescencia Zeiss 200M (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Jena, Alemania).

Peter Teriete, PhD, profesor asistente y coautor del estudio, dijo: “El diseño de canal de nuestro dispositivo tenía que generar características de flujo microfluídico adecuadas para facilitar la captura de células a través de anticuerpos dentro de los canales recubiertos. Así que introdujimos microcaracterísticas, huecos en espina de pescado, para producir la funcionalidad deseada. También desarrollamos un recubrimiento único de hidrogel de alginato que se puede combinar fácilmente con anticuerpos u otras biomoléculas. Al conectar la bioingeniería con la ciencia de los materiales y la biología básica del cáncer, pudimos desarrollar un dispositivo y probar que funciona como se desea”. El estudio se publicó el 18 de junio de 2019 en la revista AIP Advances.

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Universidad Estatal de San Diego
Carl Zeiss Microscopy GmbH