A impressão 3-D ganhou popularidade nos últimos anos como meio de criar uma variedade de produtos funcionais, de ferramentas a roupas e dispositivos médicos. Agora, o conceito de impressão multidimensional ajudou uma equipe de pesquisadores do Advanced Science Research Center (ASRC) no Graduate Center da City University of New York a desenvolver um novo método potencialmente mais eficiente e econômico para preparar biochips (também conhecido como microarrays), que são usados ​​para rastrear e analisar as mudanças biológicas associadas ao desenvolvimento da doença, agentes de bioterrorismo, e outras áreas de pesquisa que envolvem componentes biológicos.

Em um artigo publicado hoje na revista Chem , pesquisadores da Iniciativa de Nanociência do ASRC detalham como combinaram técnicas microfluídicas com litografia de caneta de feixe e reações fotoquímicas de superfície para desenvolver uma nova técnica de impressão de biochip. O método envolve a exposição da superfície de um biochip a reagentes orgânicos específicos, e então usando um feixe de luz fortemente focalizado para aderir os reagentes imobilizados à superfície do chip. O processo permite que os cientistas exponham repetidamente um único chip aos mesmos fatores ou a fatores diferentes e imprima as reações em diferentes seções do biochip. O resultado é um biochip que pode acomodar mais sondas do que é possível com as plataformas comerciais atuais.

"Esta é essencialmente uma nova impressora em nanoescala que nos permite imprimir mais complexidade na superfície do biochip do que qualquer uma das tecnologias comerciais disponíveis atualmente, "disse Adam Braunschweig, pesquisador principal e professor associado da Iniciativa de Nanociência do ASRC. "Isso nos ajudará a compreender melhor como as células e as vias biológicas funcionam."

Um benefício adicional da nova ferramenta é que ela permite aos pesquisadores imprimir de forma confiável em uma variedade de materiais delicados, incluindo vidros, metais, e lipídios - na escala de comprimento das interações biológicas, e sem o uso de uma sala limpa. Também permite que os cientistas encaixem mais sondas reativas em um único chip. Essas melhorias poderiam, em teoria, reduzir o custo da pesquisa facilitada pelo biochip.

Os cientistas do ASRC estão agora explorando maneiras de ajustar sua nova técnica para criar esses biochips. "Queremos ser capazes de registrar interações de superfície ainda mais complexas e reduzir nossa resolução a uma única molécula, "disse o pesquisador associado da ASRC Carlos Carbonell, o autor principal do artigo. "Esta técnica dá origem a um novo método de criação de microarray que deve ser útil para todo o campo da pesquisa biológica de 'ômicas'."

As sondas biológicas são padronizadas em biochips usando canetas ópticas nanoscópicas, permitindo aos pesquisadores aumentar o número de sondas que podem ser imobilizadas em um único chip.