Elettrodeformazione modulata in ampiezza per valutare la fatica meccanica delle cellule biologiche

La nostra ricerca è focalizzata sullo studio della biomeccanica cellulare delle cellule circolanti, come i globuli rossi umani. Sfruttiamo l'elettrocinetica, la microfluidica e la scienza dei materiali per comprendere le origini meccaniche del danno nelle membrane cellulari, nonché i meccanismi alla base della riduzione della durata della vita delle cellule del sangue in alcune malattie. Lo studio della fatica delle cellule biologiche è impegnativo.

Richiede l'applicazione di carichi ciclici alle membrane cellulari e il monitoraggio della deformazione nelle singole cellule. Utilizzando la chiave del foglio di ampiezza per ASK per modulare il comportamento di deformazione degli elettrodi dei globuli rossi, abbiamo potuto quantificare come cambia la deformabilità cellulare in linea con i cicli di carico. Abbiamo dimostrato per la prima volta che le membrane dei globuli rossi possono essere degradate solo con il solo allungamento ciclico.

Il nostro protocollo utilizza la dielettroforesi per spostare le cellule ai bordi dell'elettrodo per la misurazione della deformazione dell'elettrodo. Non richiede alcuna tecnica di stabilizzazione e può essere utilizzato direttamente per la sospensione cellulare. L'utilizzo di microelettrodi interdigitati ci permette di misurare decine di cellule in un unico campo visivo.