طريقة مبتكرة وفعالة لفصل الخلايا

تعتمد الطريقة الجديدة التي تم تطويرها في جامعة هاواي على مبدأ القياس الذي يفرز الخلايا من خلال توصيف طاقاتها السطحية الحرة الفريدة

[بقلم الدكتور نحماني موشيه]
تم منذ فترة طويلة تطوير طريقة جديدة وفعالة للغاية لفرز الخلايا قادرة على فصل 10 مليارات خلية بكتيرية في 30 دقيقة فقط.

وقد ثبت بالفعل أن هذه الطريقة المبتكرة مفيدة لفحص الخلايا البكتيرية والطحالب الدقيقة، ويمكن أن تمهد الطريق في المستقبل لتطبيقات مباشرة في مجالات البحوث الطبية الحيوية والعلوم البيئية - وفي الواقع، في أي مجال علمي حيث يكون ذلك ضروريا. لمعالجة كمية هائلة من العينات البكتيرية. وتمكن الباحثون من تطوير طريقة مبتكرة وفعالة قادرة على فرز الخلايا مع فصل 10 مليار خلية بكتيرية خلال 30 دقيقة. وتم وصف الطريقة الجديدة في مقال نشر في المجلة العلمية التحليلية الكيمياء.

تعتمد جميع الطرق الحالية لفرز الخلايا تقريبًا على المبدأ المعروف باسم تحليل الخلية المفردة. تقوم هذه الطرق بفرز الخلايا من خلال تشغيل كل خلية على حدة من خلال ممر انتقائي يلتقط داخلها خلايا ذات خاصية فيزيائية محددة وفريدة من نوعها؛ على سبيل المثال، تم تصميم هذه الأساليب لفرز الخلايا بناءً على حجمها أو لتحديد موقع الخلايا ذات الخصائص الفريدة، مثل الخلايا المرتبطة بصبغة الفلورسنت. الطريقة الجديدة مختلفة تمامًا، فهي طريقة حجمية تقوم بفرز مجموعات مختلفة من الخلايا عن طريق ضبط قابليتها للذوبان. يقول الباحث الرئيسي: "لا تحتوي طريقتنا الجديدة على أي قيود واضحة في فرز كميات كبيرة من الخلايا". "نحن قادرون على فرز 10 مليار خلية بكتيرية خلال 30 ثانية."

تعتمد الطريقة الجديدة على مبدأ القياس الذي يقوم بفرز الخلايا من خلال تحديد خصائص طاقاتها السطحية الحرة الفريدة. بالنسبة لسطح السوائل، فإن الطاقة الحرة السطحية تساوي التوتر السطحي، ولكن بالنسبة لسطح المادة الصلبة، كما هو الحال في الخلايا، فإن الطاقة الحرة السطحية لا يمكن قياسها مباشرة. بدلاً من ذلك، تم تقدير الطاقة الحرة السطحية للمواد الصلبة سابقًا من قياسات زاوية التلامس باستخدام حسابات نظرية معقدة.

يوضح الباحث الرئيسي: "على الرغم من كونه معقولًا، إلا أن تطبيق هذا المبدأ كان يمثل تحديًا خاصًا". "بالمقارنة مع جميع خصائص الخلية الأخرى، مثل الحجم وقابلية التشوه، فإن قياس هذه الخاصية (طاقة السطح الحرة) يمثل تحديًا تقنيًا كبيرًا. في الآونة الأخيرة فقط تمكنا من تطوير طريقة طيفية مبتكرة للقياس المباشر للطاقة الحرة السطحية للخلايا الحية. واستناداً إلى هذا التقدم التكنولوجي، أصبحنا قادرين على تطبيق مبدأ فرز الخلايا حسب الطاقة السطحية الحرة للخلايا.

تقوم مجموعة البحث بفحص الآليات الجزيئية للمواد الخافضة للتوتر السطحي في الرئتين، وهي مواد ضرورية للحفاظ على وظيفة الجهاز التنفسي الطبيعية في الجيوب الهوائية في الرئتين. ويأمل الباحثون في توسيع استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي السريرية لعلاج مجموعة متنوعة من أمراض الجهاز التنفسي لدى الأطفال حديثي الولادة والبالغين، بما في ذلك مرض يسمى متلازمة الضائقة التنفسية.

أخبار الدراسة