Une mini-centrifugeuse pour une étude plus simple des cellules sanguines ouvre de nouvelles possibilités d'organes sur puce
Goutte de métal liquide, utilisé pour fabriquer la mini-centrifugeuse, se trouve sur le canal où les échantillons seront éventuellement pompés. Crédit :Université RMIT
Une simple innovation de la taille d'un grain de sable permet désormais d'analyser des cellules et de minuscules particules comme si elles se trouvaient à l'intérieur du corps humain.
Le nouveau micro-dispositif pour l'analyse des fluides permettra des expériences plus personnalisées dans le développement de médicaments et la recherche sur les maladies via de nouveaux systèmes « organes sur puce ».
Il pourrait également transformer les tests de contamination de l'eau et le diagnostic médical dans les zones de catastrophes naturelles, où son faible coût, la simplicité d'utilisation et la portabilité en font un outil pratique que presque tout le monde peut utiliser.
Comment ça fonctionne
Les dispositifs microfluidiques ou « laboratoires sur puce » sont couramment utilisés pour analyser des échantillons de sang et d'autres fluides, qui sont pompés à travers des canaux étroits dans une puce transparente de la taille d'un timbre-poste.
Cette nouvelle puce va encore plus loin dans cette technologie en ajoutant une cavité tridimensionnelle le long du canal - pensez à un tunnel étroit qui s'ouvre soudainement dans une voûte en forme de dôme - qui crée un mini-vortex où les particules tournent, les rendant plus faciles à observer.
Pour faire cette cavité, les chercheurs ont inséré une goutte de métal liquide sur le moule en silicium lors de la fabrication de la puce.
La tension superficielle élevée du métal liquide lui permet de conserver sa forme pendant le processus de moulage.
Enfin le métal liquide est éliminé, ne laissant que le canal et une cavité sphérique prête à l'emploi comme mini-centrifugeuse, a expliqué l'ingénieur RMIT et co-responsable de l'étude, le Dr Khashayar Khoshmanesh.
"Lorsque l'échantillon de fluide pénètre dans la cavité de forme sphérique, il tourne à l'intérieur de la cavité, " il a dit.
"Cette rotation crée un vortex naturel, qui, tout comme une centrifugeuse dans un laboratoire d'analyse, fait tourner les cellules ou d'autres échantillons biologiques, leur permettant d'être étudiés sans avoir besoin de les capturer ou de les étiqueter.
L'appareil ne nécessite que de minuscules échantillons, aussi peu que 1 ml d'eau ou de sang, et peut être utilisé pour étudier de minuscules cellules bactériennes mesurant seulement 1 micron, jusqu'à des cellules humaines aussi grandes que 15 microns.
Une plateforme pour étudier les maladies cardiovasculaires
Co-responsable de l'étude et biologiste du RMIT, Dr Sara Baratchi, a déclaré que les cavités sphériques molles de l'appareil pourraient être utilisées pour imiter des organes humains en 3D et observer le comportement des cellules dans diverses conditions d'écoulement ou interactions médicamenteuses.
