Microfluidos para el análisis unicelular de neuronas

Las neuronas son un tipo de células fascinante y misterioso. Existen múltiples subtipos de estas, y estudios recientes demuestran que sus fenotipos varían incluso dentro de la misma capa de una misma región del cerebro. Estas diferencias se vuelven especialmente relevantes en patologías, tanto degenerativas como Parkinson o Alzheimer, y oncológicas, como los gliomas. En estos casos, entender y medir estas diferencias individuales en expresión de genes o producción de proteínas nos permitiría desarrollar mejores modelos de la patogénesis de estas enfermedades, y a partir de estos, mejores terapias. Pero, ¿Cómo poder trabajar con una neurona a la vez?

Una posible respuesta es usando microfluidos. Estos  son dispositivos que, como el nombre señala, trabajan con fluidos en el orden de los microlitros. A esta escala, los fluidos operan de forma distinta, estas diferencias pueden ser aprovechadas para desarrollar sistemas que nos permitan controlar partículas, que pueden ser neuronas, a través de electricidad, magnetismo o cinética.

Recientemente, un grupo de investigación en la Universidad de Wisconsin desarrolló un dispositivo microfluídico para el cultivo y monitoreo de neuronas a nivel unicelular utilizando la dielectroforésis (1). Esto, básicamente, es el movimiento de partículas polarizables en un medio a través de un campo eléctrico. Ellos lograron aislar las neuronas y cultivarlas de forma independiente. Una de estas se puede observar en la figura inferior.

Figura 1: Neurna en electrodo para monitoreo unicelular.

Las aplicaciones para esta tecnología son muchas. Múltiples estudios han resaltado la necesidad del uso de análisis unicelulares en algunos tumores cerebrales, que pueden presentar características muy distintas a pesar de tener un origen común. Incorporar sistemas como este en el manejo clínico convertiría a la terapia moderna en una verdadera medicina de precisión.

(1) . Kim H, Lee I, Taylor K, Richters K, Baek D, Ryu J et al. Single-neuronal cell culture and monitoring platform using a fully transparent microfluidic DEP device. Scientific Reports. 2018;8(1).

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