Projektbeschreibung
Solide Technik zur diagnostischen Analyse von Blutbestandteilen
Im Mikromaßstab angesiedelte Technologien können aus kleinen Blutmengen innerhalb von Minuten Ergebnisse ablesen. Hier ist eine Verlagerung weg von den Dienstleistungen zentralisierter Labors hin zu patientennahen Tests festzustellen. Die hohe Präzision der Mikrofluidik-Verfahren könnte den Weg hin zur schnellen und automatisierten Isolierung seltener Zellpopulationen wie zum Beispiel zirkulierender Tumorzellen, Krankheitserreger und extrazellulärer Vesikel ebnen. Das EU-finanzierte Projekt ABODYFORCE wird im Mikromaßstab arbeitende Ultraschalltechnologie einsetzen, um Zugang zu diagnostisch wichtigen seltenen Blutbestandteilen zu bekommen. Zur effektiven und schnellen Trennung der Blutbestandteile wird das Blut im Rahmen der Forschungsarbeit beim Hindurchfließen der Einwirkung akustischer Strahlung ausgesetzt. Das Projekt wird neues Grundlagenwissen über die akustischen Eigenschaften einzelner Zellen und ihren potenziellen diagnostischen Wert für eine neue Generation von Technologien für die patientennahe Diagnostik liefern.
Ziel
In this project we will push the limits of microscale ultrasound-based technology to gain access to diagnostically important rare constituents of blood within minutes from blood draw.
To meet the demands for shorter time from sampling to result in healthcare there is an increased interest to shift from heavy centralized lab equipment to point-of-care tests and patient self-testing. Key challenges with point-of-care equipment is to enable simultaneous measurement of many parameters at a reasonable cost and size of equipment. Therefore, microscale technologies that can take in small amounts of blood and output results within minutes are sought for. In addition, the high precision and potential for multi-stage serial processing offered by such microfluidic methods opens up for fast and automated isolation of rare cell populations, such as circulating tumor cells, and controlled high-throughput size fractionation of sub-micron biological particles, such as platelets, pathogens and extracellular vesicles.
To achieve effective and fast separation of blood components we will expose blood to acoustic radiation forces in a flow-through format. By exploiting a newly discovered acoustic body force, that stems from local variations the acoustic properties of the cell suspension, we can generate self-organizing configurations of the blood cells. We will tailor and tune the acoustic cell-organization in novel ways by time modulation of the acoustic field, by altering the acoustic properties of the fluid by solute molecules, and by exploiting a novel concept of sound interaction with thermal gradients.
The project will render new fundamental knowledge regarding the acoustic properties of single cells and an extensive theoretical framework for the response of cells in any aqueous medium, bounding geometry and sound field, potentially leading to new diagnostic methods.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
22100 Lund
Schweden