CHƯƠNG 4:CÁC ỨNG DỤNG TRON GY SINH HỌC CỦA CÁC HẠT NANO TỪ
4.4. Sự tách chiết từ
Trong y sinh học , người ta cần phải tách một thực thể sinh học ra khỏi môi trường của chúng để làm tăng nồng độ khi phân tích hoặc cho các mục đích khác. Sự phân ly từ sử dụng các hạt nano từ tính là một phương pháp đã đạt được điều này. Quá trình này gồm hai giai đoạn: i) Đánh dấu thực thể cần nghiên cứu; ii) Tách thực thể được đánh dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường.
Việc đánh dấu được thông qua các hạt nano từ tính, các hạt thường được sử dụng là hạt oxit sắt. Các hạt này được bao phủ bởi các hợp chất cao phân tử có tính tương thích sinh học như dextran, polyvinyl alcohol [4,11] ( PVA), phospho lipits [21]… Chất bao phủ giúp cho các tế bào hoặc phân tử liên kết với vị trí nào đó và các hạt nano phân tán tốt trong dung môi làm tăng tính ổn định của chất lỏng từ. Vị trí liên kết đặc biệt trên bề mặt tế bào sẽđược kháng thể hoặc các phân tử khác như hormone hay axit folic tìm thấy. Các kháng thể sẽ liên kết với các kháng nguyên . Đây là phương pháp chính xác cao để đánh dấu tế bào. Các hạt từ tính được bao phủ với các hoạt chất tương tự các phân tử trong hệ
Quá trình phân ly được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. Từ trường ngoài tạo ra một lực hút các hạt từ tính mang các tế bào được đánh dấu, các tế bào không được đánh dấu sẽ không được giữ lại và thoát ra ngoài (hình 1.17). Độ lớn lực này được xác định bởi phương trình:
F = 6πη RΔν. (1.23) Với η là độ nhớt của môi trường xung quanh tế bào.
R: bán kính của hạt từ tính.
Δν : độ chênh lệch về vận tốc giữa tế bào và nước.
Sơđồ phân tách tế bào đơn giản nhất được trình bày như hình 1.18:
Tếbào mục tiêu
Nam châm
Hạt nano từ và tế bào tách Hình 1.17. Sơđồ phân tách tế bào đơn giản
Hỗn hợp tế bào và chất đánh dấu (hạt từ tính bao phủ bởi một lớp hoạt hoá bề mặt) được trộn với nhau để các lên kết hóa học giữa chất đánh dấu và tế bào xảy ra. Sử dụng một từ trường ngoài là một thanh nam châm vĩnh cửu để tạo ra một gradient từ trường giữ các hạt tế bào được đánh dấu lại.