کاربرد جداسازی سلول به روش مغناطیسی (بخش سوم)
جداسازی سلول به روش مغناطیسی (Magnetic Cell Separation- MCS) در بسیاری از زمینه ها مانند تحقیقات در زمینه انواع سلول، تشخیص بیماری، مراقبت از محیط زیست، مطالعه زیست شناسی و… استفاده میشود؛ که در ادامه به برخی از این کاربردها و فناوری های بکار برده شده در آن ها می پردازیم.
الف) فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی بر مبنای نانوذرات فروسیال (Ferrofluid)
سلول های توموری گردشی (Circulating Tumor Cells- CTCs) سلول های سرطانی هستند که از تومور جدا شده اند و در خون شناور اند و در ارزیابی میزان پیشرفت سرطان اهمیت فراوانی دارند. از مشکلات پیش روی این روش مانیتورینگ سرطان، برخی از شرایط و خصوصیات CTC است.
CTC ها انواع مختلفی دارد و توانایی آن را دارند به صورت مجزا یا گروهی در جریان خون در گردش باشند. تعداد CTC ها به طور تقریبی کمتر از یک سلول در یک میلی لیتر خون است! از این رو تعداد CTC ها در جریان خون محدود است و این موارد هستند که پروسه جستجوی و جداسازی این سلول را در خون با مشکل مواجه می کند.
بنابراین تلاش قابل توجهی در سال های اخیر برای توسعه فناوری های شمارش جمعیت های CTC در کاربردهای بالینی انجام شده است که در ادامه به برخی از این فناوری ها اشاره خواهد شد.
یکی از پرکاربرد ترین فناوری های جستجو و جداسازی CTC برمبنای روش مغناطیسی مکانیسمی است که از نانوذراتFerrofluid و آنتی بادی هایی که مولکول های چسبنده سلول های اپیتلیال (Epithelial Cellular Adhesion Molecule-EpCAM) را هدف قرار می دهند، استفاده می شود. این مکانیسم از رنگ های فلورسنت برای شناسایی CTC ها استفاده می کند.
اگرچه این روش برخی از چالش های پیش روی جداسازی CTC را مرتفع کرد، اما این فناوری نمی تواند همه انواع CTC ها را پیدا کند چراکه استراتژی تشخیص CTC این فناوری برمبنای نشانگرهای اپیتلیال است، از این حیث این مکانیسم در تشخیص جمعیت های CTC با بیان سطحی پایین EpCAM و فنوتیپ های غیر اپیتلیال CTC مانند سلول های کارسینوما (سلول های سرطانی با رشد بدخیم) و CTC های با منشا مزانشیمی ناتوان است.
ب) فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی (In Vivo)
دومین فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی بکارگیری دستگاهی است که بگونه ای طراحی شده است که قادر است مستقیما CTC را از جریان خون بگیرد. در این استراتژی به عنوان یکی از استراتژی های MCS، حجم خون نمونه برداری شده افزایش می یابد.
مکانیسم این فناوری بدین گونه است که از سیم های ریز پوشیده شده با آنتی بادی های ضد EpCAM در رگ ها استفاده می شود. به طوری که پس از ورود این سیم های پوشش یافته به جریان خون، CTC های EpCAM+ به آنتی بادی های ضدEpCAM متصل می شوند، سپس محققان می توانند به راحتی CTC های متصل به سیم را زیر میکروسکوپ مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند.
ج) فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی برمبنای میکروسیال (Microfluidics)
از مزایای این روش می توان به این نکته اشاره کرد که سلول های کمیاب کمتری حین جداسازی با میکروسیال ها از دست می رود.
میکروسیال ها مانند یک آزمایشگاه کوچک هستند که روی یک تراشه بسیار کوچک عمل جداسازی سلول به روش مغناطیسی را انجام می دهند.
د) فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی (POCT)
تست Point of Care(Point Of Care Test- POCT) تست هایی هستند که در خارج از آزمایشگاه انجام می شوند که از این نوع تست ها می توان به تست های سنجش گلوکز، تستهای بارداری و… اشاره کرد.
دانشمندان برای جداسازی سلول روش هایی را برمبتای مغناطیس توسعه داده اند که به صورت POCT انجام می شود و کمک شایانی به تشخیص به موقع و بررسی سریع پیشرفت بیماری کرده است.
در فناوری جداسازی سلول به روش مغناطیسی برمبنای POCT سرعت تست را افزایش داده و از سوی دیگر به دلیل سهولت استفاده از این روش امکان بهره مندی از آن حتی در مکان هایی با منابع کمتر نیز میسر است.
از دیگر کاربردهای مهم و ضروری جداسازی سلول به روش مغناطیسی، جداسازی باکتری های پاتوژن در غذا، محیط زیست یا در کلینیک ها است، مواردی که بری سلامت عموم را تحت الشعاع قرار می دهد و جداسازی و تشخیص به موقع آن امری ضروری به شمار می رود. جداسازی سلول به روش MCS از این رو مورد استقبال است چراکه علاوه بر تشخیص دقیق، جایگزین مناسب روش های معمول و بسیار زمان بر جداسازی و تشخیص باکتری پاتوژن مانند کشت باکتری است، زیرا روند تشخیص را با سرعت مطلوبی به پایان می رساند.
جداسازی سلول های مغناطیسی کاربردهای بسیار دیگری نیز دارد؛ مانند به شناسایی سلول های آلوده به مالاریا، دسته بندی انواع مختلف سلول های خونی، شمارش سلول ها و جداسازی سلول ها بر اساس ویژگی های آنها.
