شبیهسازی و ساخت افزارهی میکروفلوئیدی جهت جداسازی سلول های سرطانی از خون

امروزه سرطان یکی از کشنده ترین و خطرناک ترین بیماریهاست که در صورت تشخیص زود هنگام این بیماری، شانس بهبود شخص مبتلا افزایش می یابد. هدف این پژوهش شناسایی زود هنگام این بیماری است به گونه ای که قبل از اینکه این بیماری نمود بیرونی پیدا کند در مراحل ابتدایی تشخیص داده شود و برای درمان آن اقدام شود، در این رابطه عاملی که می تواند مورد استفاده قرار بگیرد سلول های در گردش تومور هستند که از تومور اولیه جدا شده و وارد سیستم گردش خون یا لنف می شوند که از آنها میتوان به عنوان زیست نشانگر برای شناسایی سلول های سرطانی استفاده کرد. سلول های در گردش تومور نسبت به سلول های قرمز و سفید خون از لحاظ اندازه بزرگتر هستند. در این پژوهش از همین مشخصه به عنوان وجه تمایز سلول های سرطانی از سایر سلول های بدن استفاده شده است. با استفاده از یک سیستم میکروفلوئیدی خاص و با ملاحظهی تفاوت نیروهای هیدرودینامیکی وارده به سلول ها به دلیل تفاوت اندازهی آنها در کانال میکروفلوئیدیک این جداسازی انجام می گیرد. در این پژوهش، از طرح یک افزارهی میکروفلوئیدیک با آرایه های انبساطی و انقباضی استفاده شده است. ابتدا به کمک نرم افزار COMSOL کل افزاره شبیه سازی شده است و سپس به کمک فناوریهای MEMS در آزمایشگاه افزاره های نانومتری دانشکده مهندسی برق شهید بهشتی ساخته شده است. تست این سیستم به کمک سلول های سرطانی رده ی MCF-۷سلولی کشت داده شده در محیط کشت DMEM سپس رنگ آمیزی سلول ها با کمک DAPI و تزریق آن به خون رقیق شده به کمک بافر PBS و در نهایت، مشاهده مستقیم چگالی ورودی و خروجی زیر میکروسکوپ فلوئورسنت و به کمک لام نئوبار انجام شده است. نتایج حاصله گویای موفقیت افزاره در افزایش غلظت سلول ها در خروجی افزاره به میزان حدود ۲,۶ برابر در مقایسه با غلظت سلول ها در ورودی بوده است.

کلیدواژه ها:

سرطان ، تشخیص سرطان ، سیستم میکروفلوئیدی ، سلول های سرطانی در گردش ، COMSOL ، فناوری MEMS