Estimulação de pequenas áreas em superfícies celulares com radicais livres usando uma sonda microfluídica
p Crédito:Wiley-VCH / Angewandte Chemie . DOI:10.1002 / anie.202016171
p Poderia haver uma maneira de manipular quimicamente pequenas, áreas confinadas em superfícies celulares? Os cientistas desenvolveram uma sonda microfluídica para enviar um fluxo de radicais livres em células vivas e rastrear o resultado usando imagens de fluorescência. Conforme descrito no jornal
Angewandte Chemie , esta abordagem torna possível, pela primeira vez, gerar uma zona de reação de radicais livres com tamanho e concentração controlados para pesquisa subcelular. p Os radicais livres são estimulantes importantes para as células. Quando as células vivas são expostas a radicais, eles desenvolvem reações intensas que podem levar a lesões celulares ou mesmo à morte. Muitos medicamentos anticâncer baseiam-se na ação dos radicais livres, levando as células cancerosas à morte.
p Contudo, os cientistas acham difícil realizar pesquisas sobre as reações das células vivas aos radicais de uma forma verdadeiramente controlada. Os radicais livres são instáveis e reagem com seu ambiente antes de atingir seus alvos. Uma equipe de cientistas liderada por Jin-Ming Lin da Universidade Tsinghua, Pequim, agora desenvolveu uma abordagem microfluídica para gerar continuamente um fluxo de radicais livres para manipulação subcelular.
p Para tornar os radicais, os pesquisadores escolheram um sistema microfluídico de dois componentes. Nesta configuração, um microcanal abrigava uma solução de enzimas capazes de clivar o peróxido de hidrogênio. Outro canal continha uma solução de peróxido de hidrogênio e um corante orgânico. Ambos os canais foram imersos com suas extremidades em uma solução nutritiva onde uma célula viva foi colocada logo abaixo das extremidades do canal. Um terceiro canal com fluxo ascendente garantiu que os fluidos que saem das extremidades do microcanal se encontrassem na posição intermediária, formando uma zona de reação confinada.
p De acordo com os autores, esta configuração garantiu que a zona de reação tivesse o tamanho de apenas alguns micrômetros. Nesta zona, a enzima peroxidase de rábano reagiria com o peróxido de hidrogênio para formar intermediários enzimáticos reativos, que então reagiu com o corante orgânico para dar um radical orgânico. Imediatamente após sua geração, os radicais corantes atacariam então a célula colocada diretamente abaixo da zona de reação.
p Depois de dezenas de segundos de fluxo de componente e ataque radical, os pesquisadores observaram que um minúsculo ponto emitindo fluorescência vermelha brilhante emergiu na membrana celular. Rastreando este ponto ao longo do tempo, os pesquisadores descobriram que ele vagava lentamente pela superfície celular.
p Os autores dizem que a pequena mancha fluorescente e seu movimento destacam a capacidade do método microfluídico de manipular pequenas subáreas na superfície celular. "Em contraste com os traçadores lipofílicos, que mancha toda a célula, é convincente que os radicais livres gerados atacam apenas a região subcelular alvo da única célula, "eles discutem.
p Uma aplicação particular fascina os autores:eles imaginam o uso da sonda microfluídica como uma 'caneta' para células. "Isso nos permitirá escrever texto diretamente ou desenhar gráficos em células individuais para marcação de células personalizadas ou arte, "eles explicam.