Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Nežno vrtite majhne organizme, celice prvič v mikrofluidni napravi

Anonim

Metoda, ki uporablja akustične valove v mikrofluidni napravi za vrtenje posameznih delcev, celic ali organizmov, bo omogočila raziskovalcem, da sprejmejo tridimenzionalne slike samo z mobilnim telefonom.

oglas


Akustični valovi so bili uporabljeni za premikanje in postavljanje bioloških vzorcev vzdolž osi x, y in z, toda prvič so jih raziskovalci v Penn Stateu uporabili za nežno in varno vrtenje vzorcev, ključno zmožnost enocelične analize, odkrivanja zdravil in študij organizmov.

Raziskavo, objavljeno v Nature Communications, je vodil Tony Jun Huang, profesor inženirske znanosti in mehanike ter Huck Distinguished Chair v Bioengineering Science. V tem članku njegova skupina opisuje metodo akustofluidne rotacijske manipulacije (ARM), ki pasti mehurčke v vrsto majhnih votlin znotraj mikrofluidne naprave. Akustični pretvorniki, ki so podobni ultrazvočnim pretvornikom, ustvarjajo akustični val v tekočini, kar povzroči vibriranje mehurčkov. Vibrirajući mehurčki ustvarjajo microvortexes v tekoči tekočini, ki se lahko nastavi tako, da se vzorec vrti v kateri koli smeri in pri kateri koli želeni hitrosti.

"Trenutno so v mnogih bioloških, biokemičnih in biomedicinskih študijah potrebni konfokalni mikroskopi, vendar mnogi laboratoriji nimajo dostopa do konfokalnega mikroskopa, ki stane več kot 200.000 USD. Naša metoda ARM je zelo poceni platforma", je dejal Huang. "In je združljiv z vsemi orodji za optično karakterizacijo. Lahko dobesedno uporabljate mobilni telefon za tridimenzionalno slikanje."

Za dokazovanje sposobnosti naprave so raziskovalci prvič zavrteli C. elegans, modelni organizem dolžine milimeter, ki se pogosto uporablja v bioloških študijah. Prav tako so akustično vrteli in slikali HeLa rakavo celico, prav tako prvič. Obstoječe metode manipuliranja majhnih predmetov so odvisne od optičnih, magnetnih ali električnih lastnosti vzorca in / ali poškodujejo preizkušanca zaradi laserskega segrevanja. Metoda ARM, na drugi strani, uporablja nežen akustični val, ki ga ustvarja podobna moč kot ultrazvok slikanje in na nižji frekvenci. Naprava je tudi kompaktna in enostavna za uporabo.

V zvezi z zmožnostjo manipuliranja več celic naenkrat, soavlasni avtor Adem Ozceki, diplomant iz inženirske znanosti in mehanike, je dejal: »Naša metoda je dragocena platforma za slikanje in proučevanje vpliva vrtenja na ravni celice., s sposobnostjo vzporedno zasukati veliko število celic, bodo raziskovalci lahko izvajali enopodne študije z visoko pretočnostjo. "

Poleg njene uporabnosti za široko paleto raziskav bioloških in fizikalnih znanosti, je tehnologija ARM dokazala odlično biokompatibilnost z izvajanjem testa preživetja celice HeLa, v katerem je 99, 2% celic preživelo manipulacijo.

Prispevek k dokumentu Nature Communications z naslovom "Rotacijske manipulacije posameznih celic in organizmov z uporabo akustičnih valov" so bili nekdanji člani skupine Daniel Ahmed, diplomirani študentje Nagagireesh Bojanala, Nitesh Nama, Awani Upadhyay, Yuchao Chen in Assoc. Prof. Wendy Hanna-Rose, vse iz Penn State.

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih zagotavlja Penn State Materials Research Institute . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Daniel Ahmed, Adem Ozcelik, Nagagireesh Bojanala, Niteš Nama, Awani Upadhyay, Yuchao Chen, Wendy Hanna-Rose, Tony Jun Huang. Rotacijske manipulacije posameznih celic in organizmov z uporabo akustičnih valov . Narava Communications, 2016; 7: 11085 DOI: 10.1038 / ncomms11085