Proyectos
Prototipos para generar sistemas de separación celular en corto tiempo, con bajo costo y alta eficiencia
Resumen
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
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Proyectos Jornada Docente
Modalidad:Proyectos Jornada Docente
Responsable