Τα αντίθετα προσελκύουν:Πώς κινούνται τα κύτταρα και τα θραύσματα κυττάρων σε ηλεκτρικά πεδία (w/ video)

Σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Twente καταδεικνύουν πώς κινούνται τα κύτταρα και τα κυτταρικά θραύσματα σε ηλεκτρικά πεδία. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, δείχνει ότι τα κύτταρα και τα θραύσματα κυττάρων κινούνται προς ή μακριά από τα ηλεκτρόδια, ανάλογα με το μέγεθος και το σχήμα τους. Αυτή η συμπεριφορά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό και την ταξινόμηση των κυττάρων και των κυτταρικών θραυσμάτων, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην ιατρική, τη βιοτεχνολογία και άλλους τομείς.

Πώς κινούνται τα κύτταρα και τα κυτταρικά θραύσματα σε ηλεκτρικά πεδία;

Τα κύτταρα και τα θραύσματα κυττάρων είναι ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια. Όταν αυτά τα σωματίδια τοποθετούνται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, βιώνουν μια δύναμη που τους προκαλεί να κινηθούν. Η κατεύθυνση και το μέγεθος της δύναμης εξαρτώνται από το φορτίο του σωματιδίου και την ισχύ του ηλεκτρικού πεδίου.

Στην περίπτωση των κυττάρων και των κυττάρων, το φορτίο καθορίζεται από τη σύνθεση της κυτταρικής μεμβράνης. Η μεμβράνη αποτελείται από μια διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίου, η οποία είναι ένα διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων. Τα φωσφολιπίδια είναι μόρια που έχουν υδρόφιλη (αγαπημένη) κεφαλή και υδρόφοβη ουρά. Οι υδρόφιλες κεφαλές αντιμετωπίζουν το εξωτερικό της μεμβράνης, ενώ οι υδρόφοβες ουρές αντιμετωπίζουν το εσωτερικό.

Όταν ένα κύτταρο τοποθετείται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, οι υδρόφιλες κεφαλές των φωσφολιπιδίων στη μεμβράνη προσελκύονται από τα μόρια του νερού στο περιβάλλον υγρό. Αυτό προκαλεί την κίνηση του κυττάρου προς το ηλεκτρόδιο που είναι θετικά φορτισμένο.

Το μέγεθος και το σχήμα του κυττάρου παίζουν επίσης ρόλο στον τρόπο με τον οποίο κινείται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τα μικρότερα κύτταρα παρουσιάζουν μεγαλύτερη δύναμη από τα μεγαλύτερα κύτταρα και τα σφαιρικά κύτταρα παρουσιάζουν μεγαλύτερη δύναμη από τα ακανόνιστα διαμορφωμένα κύτταρα.

Ποιες είναι οι συνέπειες αυτής της έρευνας;

Η ικανότητα διαχωρισμού και ταξινόμησης κυττάρων και κυτταρικών θραυσμάτων θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην ιατρική, τη βιοτεχνολογία και άλλους τομείς. Για παράδειγμα, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για:

* Απομονώστε σπάνια κύτταρα για ερευνητικούς σκοπούς

* Ταξινόμηση κυττάρων με βάση το μέγεθος ή το σχήμα τους

* Αφαιρέστε τα κατεστραμμένα ή νεκρά κύτταρα από έναν κυτταρικό πληθυσμό

* Ξεχωριστά κύτταρα από βακτηρίδια και άλλες μολυσματικές ουσίες

Οι ερευνητές εργάζονται επί του παρόντος για την ανάπτυξη συσκευών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διαχωρίσουν και να ταξινομήσουν τα κύτταρα και τα θραύσματα κυττάρων με βάση τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Αυτές οι συσκευές θα μπορούσαν να έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της ιατρικής διαγνωστικής, της κυτταρικής θεραπείας και της μηχανικής των ιστών.

Παρακολουθήστε το βίντεο

Το παρακάτω βίντεο δείχνει πώς κινούνται τα κύτταρα και τα κυτταρικά θραύσματα σε ηλεκτρικά πεδία. Το βίντεο δημιουργήθηκε από τους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Twente.

[Βίντεο:Κύτταρα και θραύσματα κυττάρων που κινούνται σε ηλεκτρικά πεδία] (https://www.youtube.com/watch?v=vwy15y15j8a)