Mikro-akışkan kanal içeren cihazlar tıbbi ve temel araştırmalarda hücreleri hızla analiz edebilme potansiyeline sahiptir. Araştırmacılar hücrelerin boyuna, şekil değiştirebilme ve elektriksel özellikler ile karakteristik olarak birbirinden ayrılabilir.
Massachussetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) araştırmacılar hücreleri ayırmak için ses dalgalarıyla olan ilişkilerinden yani akustik özelliklerinden yararlanacak bir yöntem geliştirdiler. Böylece yoğunluk ve sıkıştırılabilirlikten faydalanarak ayrımları mümkün olacak.
Akustik özellikler hücre içeriği ve şekline bağlı olsa da , hücrelein şeklinden bağımsızdır, böylece bu metot benzer büyüklükteki hücrelerin ayrımında kullanılabilir.
Bu yaklaşımın diğer bir avantajı, hücreleri değiştiren bir kimyasal etikete gereksinim duymamasıdır.
Bu teknik sayesinde kolay ve ucuza tam kan sayımı (complete blood count-CBC) yapabilecek elde taşınabilir bir cihaz geliştirilebilir. Normalde bu test için analiz için laboratuvara kan numunesi yollanarak, alyuvar ve farklı türdeki akyuvar hücreleri belirlenebiliyor.
Bu yeni cihaz çok düşük frekansta titreşen mikro-akışkan (microfluidic) kanal içeriyor. Hücreler kanala doğru akınca, titreşimle akustik kuvvetlerle etkileşimlerine göre, belli bir pozisyona itiliyorlar. Eğer hücreler kanalda suya doğru ilerlerse, neredeyse hepsi kanalın merkezinde toplanıyor, çünkü sudan daha yoğunlar. Buna rağmen, araştırmacılar iodixanol bileşiği ekleyerek kanalda yoğun bir tümsek yarattılar. Sıvı kanalın ortasındaki en yoğun noktaya doğru akarken, kanalın duvarlarına doğru yoğunluk azalıyor.
Normalde bu tarzda bir tümsek sonunda çökerdi, çünkü ortadaki yoğunluk sağa sola yayılırdı. Fakat araştırmacılar kanal boyunca üretilen titreşimlerin bunun olmasına engel olduğunu gösterdi. Bu yoğunluk tümseği hücreleri kenarlara doğru hareket ettirerek, doğru bölgeye erişene kadar kanal boyunca akmasını sağlıyor.
“Eğer ortada süper yoğun ve kenarlarda az yoğun sıvı yaratabilirsek, parçacıklar veya hücreler akustik özellikleri lokal çevreyle eşlenene kadar eşlenir,” diyor MIT’den Elektrik ve Elektronik Mühendisliği’nden Prof. Joel Voldman.
Bu yaklaşım kullanılarak, araştırmacılar 3 farklı beyaz hücre tipi monosit,lenfosit,nötrofilleri ayırt edebileceğini keşfettiler. Ayrıca monosit ve nötrofillerin boyu birbirine yakın olmasına rağmen ayrım yapılabiliyor.
Alyuvar ve akyuvar analizine ek olarak bu teknoloji sayesinde hastanın kan örneğindeki tümör hücreleri de ayrılarak, kanserin ilerleyişi takip edilebilir. Araştırmada sistemin farklı tümör hücrelerini de akustik özelliklerinden faydalanarak ayırt edebildiğini gösterdi. Araştırma 16 Mayıs’ta Nature Communications’da yayınlandı.
Kaynak MIT
