Gotas uniformes num sistema microfluídico concebido para biopreservação

Durante o congelamento além dos danos físicos à membrana a cristalização pode causar danos fatais às células empurrando moléculas móveis e confinando-as em pequenos pedaços do volume celular causando uma diminuição dramática na concentração local de iões resultando eventualmente no envenenamento das organelas celulares. A vitrificação de moléculas intracelulares pode superar os problemas de criopreservação causados pela cristalização. Para alcançar a vitrificação é necessário aplicar taxas enormes de remoção de calor nas células em torno de 10^6 C/s o que atualmente não é possível para materiais biológicos. Nesta pesquisa investigamos um novo método por meio de dispositivos microfluídicos proposto pelo Dr. Mehmet Toner para pré-concentração de células com CPAs enquanto submetemos as células a muito menos estresse mecânico e osmótico do que os métodos tradicionais. O novo método baseia-se na captura de células em gotículas aquosas e no controlo da concentração de CPA na gotícula através do ajuste da temperatura do sistema. Ao realizar cálculos de Análise de Elementos Finitos do sistema microfluídico descobrimos que é possível pré-concentrar células de mamíferos com CPA 10 vezes a concentração inicial de CPA em menos de 3 minutos com o novo método baseado em BioMEMS.