Figure 1. (A) Une illustration schématique du dispositif microfluidique pour la séparation du plasma sanguin en utilisant la répulsion diamagnétique des cellules sanguines. (B) Une image montrant des globules rouges repoussés diamagnétiquement par des aimants permanents. Crédit :Institut national des sciences et de la technologie d'Ulsan
Une équipe de chercheurs, affilié à UNIST a récemment dévoilé une plate-forme de séparation du plasma sanguin sans hémolyse et très efficace. Publié dans le numéro de mai 2021 de Petit , cette percée a été dirigée par le professeur Joo H. Kang et son équipe de recherche au département de génie biomédical de l'UNIST. L'équipe de recherche s'attend à ce que la nouvelle technologie améliore considérablement la précision des tests sanguins au point de service, qui a montré l'augmentation de la demande récemment.
Dans leur étude, l'équipe de recherche a utilisé la répulsion diamagnétique des cellules sanguines pour séparer les cellules sanguines et le plasma sanguin. Une fois les nanoparticules d'oxyde de fer superparamagnétiques (SPION) ajoutées au sang total, les SPION transforment le plasma sanguin en un état paramagnétique, Et ainsi, toutes les cellules sanguines sont repoussées par des aimants. L'équipe de recherche a collecté du plasma sans hémolyse sans perte de protéines plasmatiques, plaquettes, et exosomes.
"De nombreux efforts ont été déployés pour développer diverses méthodes de séparation du plasma sanguin. Cependant, il y a toujours eu des limites, comme la dilution du sang, impureté des cellules sanguines dans le plasma, et hémolyse, " a noté le professeur Kang. " Notre approche a surmonté ces défis non relevés et nous pourrions avoir un impact énorme sur le diagnostic in vitro une fois que cette plate-forme sera transformée en un dispositif commercial de point de service. "
La méthode de séparation du plasma sanguin développée a atteint 100% de la pureté du plasma et 83,3% du taux de récupération du volume plasmatique sans hémolyse notable ni perte de protéines dans le plasma sanguin, ce qui était insaisissable avec les dispositifs de séparation plasma conventionnels. De plus, cette méthode a permis une plus grande récupération de l'ADN bactérien du sang infecté que la centrifugation et les dosages immunologiques dans le sang total sans séparation préalable du plasma.
Figure 2. Applications cliniques de la méthode de séparation par plasma diamagnétique pour la détection de biomarqueurs. Crédit :Institut national des sciences et de la technologie d'Ulsan
« Nous avons surmonté les limites d'une méthode de séparation du plasma sanguin basée sur un filtre qui pourrait potentiellement induire une hémolyse ou d'une méthode de séparation du plasma basée sur une puce microfluidique qui présente des problèmes de taux de récupération et de pureté du plasma, " déclare le professeur de recherche Seyong Kwon au département de génie biomédical de l'UNIST, le premier co-auteur de l'étude.
L'équipe de recherche a également développé un appareil ultra-compact, à bas prix, puce de diagnostic de haute précision qui peut tester le sang directement sans séparation du plasma. La puce de diagnostic a détecté la protéine de l'antigène spécifique de la prostate (PSA), un biomarqueur pour le diagnostic du cancer de la prostate.
La méthode de séparation du plasma sanguin développée leur a également permis de collecter du plasma riche en plaquettes (PRP). Cette capacité est importante car des études récentes ont révélé que les plaquettes pourraient être utilisées comme biomarqueur pour le diagnostic du cancer ou du diabète. "Contrairement à un processus complexe de la méthode de centrifugation conventionnelle pour collecter le PRP, notre méthode peut simplement collecter le PRP en réglant simplement les débits, " dit Jieung Oh, le premier co-auteur de l'étude.
Cette étude a été menée conjointement par Min Seok Lee du Département de génie biomédical de l'UNIST qui a également participé à cette étude. Ce travail a été étudié en collaboration avec le professeur Joonwoo Jeong et le professeur de recherche Eujin Um au département de physique de l'UNIST. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la version en ligne de Petit le 12 mai, 2021 et sélectionné comme image de couverture arrière. Ce travail a été soutenu par Samsung Research Funding Center for Future Research, la subvention de la National Research Foundation of Korea (NRF) financée par le gouvernement coréen (MSIT) et le programme de recherche en sciences fondamentales par le biais de la National Research Foundation of Korea (NRF) financé par le ministère de l'Éducation.
Cette étude a été menée conjointement par le professeur Joonwoo Jeong et le professeur Eujin Um du Département de physique de l'UNIST. Il a également été participé par Min Seok Lee du Département de génie biomédical de l'UNIST. Il a été mis en ligne en mai 2021 avant la publication finale dans Petit en juin 2021.
