به گزارش ایسنا، پژوهشگران دانشکده مهندسی مکانیک با همکاری بین‌المللی و در چارچوب طرحی پژوهشی با حمایت بنیاد ملی علم ایران، موفق به توسعه و ارزیابی سامانه‌ای نوین برای جابه‌جایی و جداسازی انتخابی ذرات و سلول‌ها با استفاده از فناوری میکروسیالاتی مغناطیسی شدند. نتایج این پژوهش در مجله معتبر بین‌المللی Scientific Reports از مجموعه Nature Portfolio منتشر شده است.

این پژوهش با مشارکت روزبه عابدینی‌نسب، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک، اتابک محمدی معاضد، دانشجوی کارشناسی ارشد این دانشکده و یاپینگ دان از دانشگاه شانگهای جیائو تونگ چین انجام شده است.

در این پژوهش، محققان سامانه‌ای میکروسیالاتی مبتنی بر فناوری مگنتوفورز طراحی و آزمایش کرده‌اند که با بهره‌گیری از ساختارهای مغناطیسی میکرومتری و اعمال میدان مغناطیسی چرخان، امکان کنترل حرکت ذرات و سلول‌های نشان‌دارشده مغناطیسی را فراهم می‌کند.

نوآوری اصلی این سامانه، استفاده از یک شکاف میکرومتری در مسیر مغناطیسی است که به‌عنوان مانع انرژی مغناطیسی عمل می‌کند. عبور ذرات از این شکاف به ویژگی‌هایی نظیر اندازه و ممان مغناطیسی مؤثر آن‌ها و همچنین شرایط میدان مغناطیسی وابسته است. از این طریق می‌توان با تنظیم پارامترهای میدان، عبور ذرات و سلول‌های مختلف را کنترل و جداسازی انتخابی آن‌ها را محقق کرد.

برای بررسی عملکرد سامانه، از مدل‌سازی عددی، آزمایش‌های تجربی و روش‌های یادگیری ماشین استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد مدل‌های یادگیری ماشین قادرند وضعیت عبور یا عدم عبور ذرات از شکاف را با دقتی تا ۹۵ درصد پیش‌بینی کنند. همچنین، بازده جداسازی ذرات بر اساس اندازه حدود ۹۶ درصد و بازده جداسازی سلول‌های HEK-۲۹۳T با میزان متفاوت بارگذاری مغناطیسی حدود ۹۸ درصد گزارش شده است. در آزمایش جداسازی جمعیت مخلوطی از سلول‌های T و HEK-۲۹۳T نیز بازدهی ۹۸٫۳۳ درصد به دست آمده است.

این پژوهش در چارچوب طرح شماره ۴۰۳۰۷۴۱ با حمایت بنیاد ملی علم ایران (INSF) انجام شده است. همچنین، همکاری علمی بین‌المللی در این طرح با مشارکت دانشگاه شانگهای جیائو تونگ چین و در چارچوب همکاری‌های پژوهشی بین‌المللی صورت گرفته است.

نتایج این تحقیق می‌تواند زمینه‌ساز توسعه فناوری‌های پیشرفته در حوزه سامانه‌های آزمایشگاه روی تراشه، تحلیل تک‌سلولی و ابزارهای تشخیصی زیست‌پزشکی باشد؛ حوزه‌هایی که در آن‌ها جداسازی دقیق و کنترل‌شده سلول‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

بر اساس اعلام دانشگاه تربیت مدرس؛ یافته‌های این مطالعه در این لینک در دسترس است.

انتهای پیام