การพัฒนาระบบของไหลจุลภาคเพื่อการแยกเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียโดยอาศัยหลักการไดอิเล็กโทรฟอเรติกและแมกนีโตฟอเรติก

Abstract

งานวิจัยนี้ได้พัฒนากระบวนการแยกเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรียในระบบของไหลจุลภาค ซึ่งอาศัยทั้งแรงแมกนีโตฟอเรติกและแรงไดอิเล็กโทรฟอเรติก ระบบนี้จะช่วยให้การวินิจฉัยโรคมาลาเรียด้วยกล้องจุลทรรศน์ง่ายขึ้น ซึ่งน่าจะช่วยลดระยะเวลาในการวินิจฉัยได้ ในระบบดังกล่าว แม่เหล็กถาวรถูกนำมาใช้สร้างแรงแมกนีโตฟอเรติก ในขณะที่อิเล็กโทรดถูกนำมาใช้สร้างแรงไดอิเล็กโทรฟอเรติก ในเบื้องต้น ระเบียบวิธีเชิงตัวเลขถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการแยกเซลล์ด้วยเทคนิคที่นำเสนอ จากการศึกษาพบว่าระบบดังกล่าวน่าจะสามารถดึงให้เซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อเข้าหาพื้นของช่องการไหลได้ที่สภาวะที่เฉพาะเจาะจงหนึ่งๆ ในขณะที่เซลล์อื่นๆถูกผลักออกจากพื้นของช่องการไหลได้ หลังจากนั้น การทดลองเพื่อประเมินความสามารถของระบบได้ถูกดำเนินการโดยใช้อนุภาคแม่เหล็กเป็นตัวแทนของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อ ในขณะที่อนุภาคพลาสติกถูกใช้เป็นตัวแทนของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ไม่ติดเชื้อ เพื่อลดปัจจัยที่ไม่สามารถควบคุมได้ในการทดลอง โดยสารละลายถูกเตรียมขึ้นจาก 0.1 mM KCl ใช้อัตราการไหล 10 และ 30 ml/hr และป้อนแรงดันไฟฟ้า 8 Vp-p ที่ความถี่ทางไฟฟ้า 50 kHz ด้วยการป้อนแรงทั้งสองพร้อมกัน ระบบนี้สามารถที่จะแยกอนุภาคแม่เหล็กออกจากอนุภาคพลาสติกได้ตามที่ออกแบบไว้โดยมีประสิทธิภาพอยู่ที่เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ ขั้นสุดท้ายของงานวิจัยได้ทดลองกับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรีย (P. yoelii) เลือดตัวอย่างถูกนำมาเจือจางในสารละลายซูโครสและเดกซ์โทรส โดยทดลองที่อัตราการไหล 0.1 ml/hr ใช้แรงดันไฟฟ้าในช่วง 0 - 6 Vp-p ที่ความถี่ 50 kHz ผลการทดลองบ่งชี้ว่ามีความเป็นไปได้ในการใช้ระบบของไหลจุลภาคนี้เพื่อแยกเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อมาลาเรีย แต่ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป