La separación celular dentro de una población mezclada es un problema cotidiano en investigación biomédica.
Tradicionalmente la separación de células se ha llevado a cabo empleando medios porosos y filtros, que pueden
colmatarse y causar alteraciones impidiendo el uso posterior de las células aisladas. Principios de dinámica de flujos
han permitido generar prototipos que han mostrado mediante flujos a diferentes velocidades y en medio acuoso
fisiológico, separar poblaciones de células sin necesidad de marcaje y con mayor resolución que otros métodos.
Nuestros datos muestran que es posible separar macrófagos control de infectados. Diferencias pequeñas de forma,
tamaño y densidad en estás células favorecen su separación por este método manteniendo altos niveles de viabilidad y
preservando propiedades de membrana. En esta propuesta esperamos aplicar este método para la separación de grupos
celulares (folículos tiroideos), células individuales (células infectadas por protozoarios) y compartimientos
subcelulares para uso en estudios electrofisiológicos. Nuestros estudios y análisis preliminares han generado datos que
han permitido la modificación de la celda de separación para mejorar su eficiencia y evitar problemas de distorsión del
flujo en su interior y que comprometen su capacidad de separación. Muchas células toleran flujos porque están
fisiológicamente expuestos a estos, sin embargo estos podrían alterar propiedades de membrana. Proponemos el uso de
mediciones de propiedades eléctricas de la membrana celular con electrofisiología como un método sensible para
detectar modificaciones leves generadas por flujo. Las celdas de separación podrían ser aplicadas en gran escala en
flujo continuo para separación celular desde sangre, separación de células o macropartículas de flujos (diálisis) en
tiempos cortos y sin requerir procesamiento posterior. Para proponer esta metodología en estas aplicaciones se debe
validar en problemas más sencillos como los propuestos aquí, para hacer los estudios teóricos físicos que den
comprensión sobre las fuerzas involucradas en la separación que permitan diseñar celdas para usos específicos con alta
eficiencia. Las células o compartimientos subcelulares a separar son: folículos tiroideos, macrófagos control de
infectados con Leishmania amazonesis, vacuolas parasitóforas y eritrocitos control e infectados con Plasmodim
falciparum. La determinación de propiedades de membrana la haremos usando la técnica de patch clamp en
configuración de célula entera. Canales de Step-SPLITT micro-fluídicos (~ 0,01ml) y macro-fluidícos (~ 1ml) serán
utilizados. Las separaciones serán obtenidas gracias a un acoplamiento con la gravedad y con un campo ultrasónico y
la celda será entonces un resonador acústico-fluídico cuya frecuencia no afecta las células. Los ultrasonidos
introducirán otro parámetro de estudio, la impedancia acústica, y aumentará la selectividad obtenida hasta el momento
con las células. La distribución granulométrica de la muestra inyectada y de cada una de las fracciones así como las
pérdidas en el separador, serán obtenidas por medio de un contador Coulter. Los resultados serán histogramas y curvas
de enriquecimiento de fracciones. El modelo inicial a usar describe el comportamiento de una partícula por
ecuaciones relacionadas con movimiento longitudinal y transversal de la partícula en la celda |