Motsatser attraherar:Hur celler och cellfragment rör sig i elektriska fält (w/ video)

I en ny studie visar forskare från University of Twente hur celler och cellfragment rör sig i elektriska fält. Forskningen, publicerad i tidskriften Nature Communications, visar att celler och cellfragment rör sig mot eller bort från elektroderna, beroende på deras storlek och form. Detta beteende kan användas för att separera och sortera celler och cellfragment, vilket kan få konsekvenser inom medicin, bioteknik och andra områden.

Hur rör sig celler och cellfragment i elektriska fält?

Celler och cellfragment är elektriskt laddade partiklar. När dessa partiklar placeras i ett elektriskt fält upplever de en kraft som får dem att röra sig. Kraftens riktning och storlek beror på partikelns laddning och styrkan hos det elektriska fältet.

När det gäller celler och cellfragment bestäms laddningen av cellmembranets sammansättning. Membranet är uppbyggt av ett fosfolipiddubbelskikt, som är ett dubbelt skikt av fosfolipider. Fosfolipider är molekyler som har ett hydrofilt (vattenälskande) huvud och en hydrofob (vattenhatande) svans. De hydrofila huvudena är vända mot utsidan av membranet, medan de hydrofoba svansarna är vända mot insidan.

När en cell placeras i ett elektriskt fält, attraheras de hydrofila huvudena av fosfolipiderna i membranet till vattenmolekylerna i den omgivande vätskan. Detta gör att cellen rör sig mot elektroden som är positivt laddad.

Cellens storlek och form spelar också en roll för hur den rör sig i ett elektriskt fält. Mindre celler upplever en större kraft än större celler, och sfäriska celler upplever en större kraft än oregelbundet formade celler.

Vilka är konsekvenserna av denna forskning?

Förmågan att separera och sortera celler och cellfragment kan få konsekvenser inom medicin, bioteknik och andra områden. Till exempel kan denna teknik användas för att:

* Isolera sällsynta celler för forskningsändamål

* Sortera celler baserat på deras storlek eller form

* Ta bort skadade eller döda celler från en cellpopulation

* Separera celler från bakterier och andra föroreningar

Forskarna arbetar för närvarande med att utveckla enheter som kan användas för att separera och sortera celler och cellfragment utifrån deras elektriska egenskaper. Dessa enheter kan ha ett brett utbud av tillämpningar, inklusive medicinsk diagnostik, cellterapi och vävnadsteknik.