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Título: Conceção de um dispositivo de micro-cromatografia hidrodinâmica para separação de células sanguíneas e visualização do mecanismo de separação
Autor: Pires, Bianca Catarina de Sousa
Orientador: Dias, Ricardo P.
Ribeiro, António E.
Palavras-chave: Glóbulos Vermelhos (GVs)
RRT
Cromatografia hidrodinâmica (HDC)
Microcanais
Data de Defesa: 2012
Editora: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Citação: Pires, Bianca Catarina de Sousa (2012) - Conceção de um dispositivo de micro-cromatografia hidrodinâmica para separação de células sanguíneas e visualização do mecanismo de separação. Bragança: Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Dissertação de Mestrado em Tecnologia Biomédica
Resumo: As células que compõem o sangue apresentam tamanhos diferentes. Estudos anteriores revelam que esta diferença de tamanhos leva a diferentes velocidades de migração das diferentes células em canais com diâmetros próximos das arteríolas. Este trabalho teve como intuito o estudo das velocidades de migração de glóbulos vermelhos (GVs) numa rede de canais formados por empacotamentos de esferas de vidro, este método é conhecido por cromatografia hidrodinâmica. Para tal procedeu-se ao empacotamento de várias colunas tubulares com esferas de vidro de diferentes diâmetros. Foram feitos 5 empacotamentos nos quais os diâmetros médios das esferas eram 115, 150, 337,5, 875 e 2000µm. Para cada coluna empacotada fez-se passar no seu interior uma suspensão de GVs de ovelha em soro fisiológico (1% em volume de GVs), do qual se retirou o tempo de residência dos GVs para diferentes caudais: 0,25mL/min a 3 mL/min. Repetiu-se este procedimento para uma solução de sacarose a uma concentração de 1 g/L, também para os mesmos caudais, de forma a permitir o cálculo dos RRTs (a razão entre o tempo de residência dos GVs e o tempo de residência da sacarose), sendo estes valores menores que um na esmagadora maioria dos casos. Os valores obtidos para os RRTs sugerem que alguns dos empacotamentos desenvolvidos podem ser utilizados para separar GVs de moléculas dissolvidas no sangue (como as proteínas), com dimensões da ordem de grandeza da sacarose, dado que os GVs se movem mais rapidamente no interior das colunas empacotadas do que moléculas dissolvidas de menor dimensão que os GVs. Determinou-se por microscopia que o diâmetro dos GVs de ovelha era cerca de 4,6µm. Por fim, para haver uma maior perceção do fluxo sanguíneo no interior das colunas empacotadas produziram-se alguns microcanais em polidimetilsiloxano com características aproximadas às colunas empacotadas, onde se observou a formação de camadas livres de células e zonas de estagnação (em diferentes regiões dos microcanais). O primeiro fenómeno conduz a um aumento da velocidade de migração dos GVs enquanto o segundo conduz à retardação dos GVs. The cells that comprise the blood have different sizes. Previous studies have shown that this size difference can lead to different rates of migration of the cells in channels with diameters of the arterioles. This work aimed to study the migration velocities of red blood cells (GVs) through channels formed by the packing of glass beads, this method is known by hydrodynamic chromatography. For this, different chromatographic columns were packed with glass beads of different diameters. Five packings were made for which the mean diameters of the spheres were 115, 150, 337,5, 875 and 2000µm. A suspension of GVs from sheep in physiological saline (with 1% Hct) was passed inside each packed column and the residence time of the GVs was calculated for different flow rates: 0,25mL/min to 3 mL/min. This procedure was repeated for a sucrose solution at a concentration of 1g/l to allow the calculation of RRTs (the ratio between the residence time of the GVs and residence time of sucrose), this values being inferior to one in the majority of the experiments. With the values obtained for the RRTs it was concluded that some of the developed packed columns can be used to separate the GVs from small molecules dissolved in the blood plasma (such as proteins), with dimensions of the order of magnitude of sucrose, since the GVs migrate faster through the packed columns than molecules smaller than them. Using a microscope it was possible to calculate the diameter of the GVs (around 4,6µm). Finally, to have a greater perception of blood flow within the packed columns, it were produced microchannels constituted by polydimethylsiloxane with characteristics approximating the packed columns and it was possible to observe the formation of cell-free layers and zones of stagnation (at different regions of the microchannels). The former effect leads to the in-crease of the GVs velocities while the second one has an opposite influence in the GVs velocities.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10198/8014
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