Manipulación y Separación Programable de Células Biológicas en Chip Utilizando una Plataforma ROT-FFET Giratoria

Área de la Ciencia:

• Microfluídica y Nanotecnología
• Ingeniería Biomédica
• Manipulación Celular

Sus antecedentes:

• La manipulación precisa de entidades biológicas a micro/nanoscala es crucial para aplicaciones biomédicas.
• Los métodos existentes a menudo carecen de programabilidad, selectividad o requieren contacto físico y etiquetado.
• Esto limita su uso en entornos biológicos complejos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva plataforma para la manipulación programable y sin contacto de entidades biológicas.
• Permitir el enriquecimiento celular, la dirección de trayectorias y la separación utilizando la modulación del campo eléctrico.
• Demostrar la clasificación celular sin marcaje basada en propiedades dieléctricas.

Principales métodos:

• Se utilizó una plataforma de propulsión de microrrotores asociada a electrodos bipolares (BAMP).
• Se empleó un transistor de efecto de campo de flujo de corriente alterna giratorio (ROT-FFET) para el control del campo eléctrico.
• Se reconfiguraron dinámicamente el flujo de electroósmosis de carga inducida (ICEO) y las fuerzas dieléctricas (DEP).

Principales resultados:

• Se logró la manipulación en tiempo real de partículas sintéticas y células vivas (levadura, 293T, glóbulos rojos) a velocidades de hasta 3,5 μm s^-1.
• Se demostró el control programable del enriquecimiento celular, la dirección de trayectorias y la separación.
• Se realizó con éxito la clasificación celular sin contacto y sin marcaje explotando las propiedades dieléctricas.

Conclusiones:

• La plataforma BAMP ofrece un control preciso, programable y sin contacto de entidades biológicas a micro/nanoscala.
• Esta tecnología tiene una amplia aplicabilidad en la fabricación aditiva, la microrrobótica y los microdispositivos biomédicos.
• El trabajo futuro puede integrar el movimiento dirigido para la fabricación de abajo hacia arriba de estructuras complejas.