Peneliti Jepang telah menciptakan saluran mikrofluida dinamis yang sangat meningkatkan kinerja flow cytometers.

Flow cytometry telah memungkinkan banyak terobosan dalam kedokteran dan penemuan obat. Teknik ini meneliti sel tunggal dengan mendeteksi fluoresensi dari tag kimianya saat sel melewati balok laser. Sebagian besar instrumen termasuk saluran mikrofluida, bagian sempit yang mengatur aliran analit yang ditandai ini. Karena memungkinkan penghitungan dan analisis yang cepat pada tingkat sel tunggal, flow cytometry telah menjadi landasan penelitian biomedis modern.

Alternatif yang kuat, sitometri aliran impedansi, menggantikan laser dengan elektroda yang merasakan perubahan impedansi listrik (resistansi total peralatan listrik terhadap arus bolak -balik) karena sel atau partikel bergerak melalui saluran mikrofluida. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan akan tag fluorescent, yang seringkali mahal dan memakan waktu untuk digunakan. Namun, sensitivitasnya dapat dibatasi dan pembacaannya tidak konsisten, karena jarak antara sel yang mengalir dan elektroda bervariasi dengan tinggi saluran dan ukuran partikel.

Solusi adaptif baru dari NAIST

Untuk mengisi kesenjangan ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Associate Professor Yalikun Yaxiaer dari Nara Institute of Science and Technology (NAIST), Jepang, mengembangkan platform berbiaya rendah yang inovatif untuk mengatasi keterbatasan ini. Makalah mereka, diterbitkan di jurnal Lab di chipditulis bersama oleh Mr. Trisna Julian, Dr. Naomi Tanga, Profesor Yoichiroh Hosokawa dari Naist, dan lainnya.

Tujuan desain tim sangat mudah; Mereka bertujuan untuk menyesuaikan tinggi saluran secara dinamis tergantung pada ukuran partikel. Mereka menyadari hal ini dengan melampirkan probe logam ke sumbu vertikal tahap XYZ – perangkat laboratorium yang memungkinkan gerakan yang sangat tepat dalam tiga dimensi. Dengan mengendalikan posisi vertikal probe, mereka menggunakan ujungnya yang tipis untuk menekan bagian atas saluran mikrofluida setinggi 30 mikrometer dari aliran sitometer. Kompresi ini sedikit meremas saluran, mengubah tingginya sesuai permintaan.

Melalui percobaan dan simulasi, tim menunjukkan bahwa memungkinkan partikel yang mengalir untuk melakukan perjalanan lebih dekat ke elektroda penginderaan dengan mengurangi ketinggian saluran menyebabkan peningkatan sensitivitas platform yang luar biasa dan ketepatan. Mereka mencapai amplifikasi tiga kali lipat dari sinyal impedansi dengan mengurangi ketinggian saluran dengan sepertiga, sementara juga mengurangi variabilitas sinyal menjadi setengah, memungkinkan mereka untuk dengan mudah membedakan antara beberapa sel dari ukuran yang berbeda.

Mengubah penyumbatan menjadi keuntungan

Khususnya, dengan memperkenalkan kamera dan algoritma deteksi objek, para peneliti menemukan cara untuk memanfaatkan penyumbatan (deposisi partikel yang tidak diinginkan yang mencegah pengesahan analit lebih lanjut) sebagai strategi untuk mengoptimalkan kinerja platform. “Sistem kami dengan sengaja menginduksi penyempitan kritis dengan mendeformasi saluran untuk memaksimalkan sensitivitas. Namun, deformasi ini dapat dilepaskan tepat sebelum penyumbatan aktual terjadi,” jelas Dr. Yaxiaer. “Dengan demikian, pendekatan kami bertindak seperti saluran mikro pintar yang memanfaatkan dan mengendalikan fenomena yang menyumbat.”

Secara keseluruhan, penelitian ini menetapkan fondasi yang sangat dibutuhkan untuk standardisasi sitometri aliran impedansi adaptif, membuka jalan bagi integrasi ke dalam konteks klinis dan penelitian di mana analisis sel yang tepat diperlukan.

“Temuan kami menggarisbawahi potensi platform cytometry aliran impedansi universal yang berkinerja tinggi-yang sederhana, tahan terhadap canggih, dan dapat disesuaikan untuk berbagai aplikasi biomedis,” simpul Dr. Yaxiaer. Berkolaborasi dengan institusi medis dapat mengubah platform inovatif ini menjadi perangkat diagnostik untuk pengujian point-of-care, dan juga dapat dimanfaatkan untuk pengembangan dan pengujian obat.

Referensi: “Platform Cytometry Aliran Impedansi Universal Jangka Panjang yang Dikembangkan oleh Tinggi Saluran Adaptif dan Strategi Pelepasan Penyebaran Waktu Nyata” oleh Trisna Julian, Tao Tang, Naomi Tanga, Yang Yang, Yoichiroh Hosokawa dan Yaxiaer Yalikun, 26 Agustus 2025, Lab di chip.
Doi: 10.1039/d5lc00673b

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para ilmuwan telah mengidentifikasi gangguan dalam transportasi kolesterol ke neuron pada penyakit Alzheimer, cacat terkait dengan varian APOE4 berisiko tinggi. Peneliti dari Sant Pau Research Institute (Ir Sant Pau), Layanan Biokimia Klinis di Rumah Sakit de Sant Pau, dan Jaringan Penelitian Biomedis Spanyol pada Diabetes dan Penyakit Metabolik Terkait (Ciberdem) telah ditemukan (…)

RisalahPos.com Network

Para peneliti di University of Illinois Urbana-Champaign telah membuka kunci wawasan baru tentang perilaku bergejolak aliran hipersonik dengan menggunakan simulasi 3D canggih. Memanfaatkan daya superkomputer dan perangkat lunak yang dibangun khusus, mereka menemukan ketidakstabilan yang tidak terduga dan aliran kerusakan di sekitar model berbentuk kerucut di Mach 16, gangguan yang belum pernah dilihat sebelumnya dalam studi 2D atau eksperimental sebelumnya. Temuan ini bisa (…)

RisalahPos.com Network

Para peneliti di Universitas Virginia telah membuat kemajuan signifikan dalam memahami bagaimana panas mengalir melalui film logam tipis, yang penting untuk merancang chip komputer yang lebih efisien. Studi ini menegaskan aturan Matthiessen pada skala nano, meningkatkan manajemen panas pada film tembaga ultra-tipis yang digunakan pada perangkat generasi berikutnya, sehingga meningkatkan kinerja dan keberlanjutan. Terobosan Peneliti Teknologi Chip (…)

RisalahPos.com Network

Related

Bagaimana jika, alih-alih menjadi beban, taktik pemasaran Anda bisa membuka aliran pendapatan baru? Hal itulah yang coba diungkapkan oleh Gokce Guven kepada 28 kliennya, termasuk pembuat cokelat Godiva dan Asosiasi Transportasi Udara Internasional. Terinspirasi oleh program pemasaran yang menghasilkan uang seperti MileagePlus dari United Airlines, Kalder menyematkan program uang kembali dan hadiah langsung ke situs web kliennya. “Jika Anda melihat perusahaan raksasa, hal hebat yang mereka lakukan selama dekade terakhir adalah mereka membangun kemampuan teknologi keuangan di dalam mesin pemasaran mereka,” kata Guven. Kalder mengenakan biaya 60 sen setiap bulan (dan sedikit biaya pemrosesan) untuk setiap pelanggan yang menghubungkan kartu kredit mereka ke programnya, ditambah setengah sen per dolar untuk setiap transaksi yang dilakukan dengan kartu yang sama di salah satu dari 25.000 pedagang mitra. Didukung oleh pendanaan sebesar $11 juta dengan valuasi $35 juta, Kalder menghasilkan pendapatan sebesar $1,5 juta pada tahun ini.