Em um novo estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences , pesquisadores da Universidade de Toronto demonstraram uma maneira nova e não invasiva de manipular células por meio de microrrobóticos.

A manipulação de células - mover pequenas partículas de um lugar para outro - é parte integrante de muitos empreendimentos científicos. Um método de manipulação de células é por meio de pinças optoeletrônicas (OET), que usam vários padrões de luz para interagir diretamente com o objeto de interesse.

Por causa dessa interação direta, existem limitações quanto à força que pode ser aplicada e à velocidade com que o material celular pode ser manipulado. É aqui que o uso de microrobóticos se torna útil.

Uma equipe de pesquisadores liderada pelo pós-doutorado Dr. Shuailong Zhang e pelo Professor Aaron Wheeler, desenvolveram microrrobôs (trabalhando na escala submilimétrica) que podem ser operados pela OET para manipulação de células.

Em vez de usar luz para interagir diretamente com as células, a luz é usada para orientar microrrobôs em forma de roda dentada que podem "recolher" material celular, transportá-lo e, em seguida, entregá-lo. Essa manipulação pode ser feita em velocidades maiores, causando menos danos ao material em comparação com os métodos tradicionais de OET.

"A capacidade desses microrrobôs movidos a luz de realizar um controle não invasivo e preciso, isolamento e análise de células em ambiente biológico complexo os tornam uma ferramenta muito poderosa, "diz Zhang.

"As técnicas tradicionais usadas para manipular células individuais enquanto as avaliam por microscopia são lentas e tediosas, exigindo muita experiência para realizar, "diz Wheeler, um professor do departamento de química com nomeações cruzadas para o Instituto de Biomateriais e Engenharia Biomédica (IBBME) e o Centro Donnelly para Pesquisa Celular e Biomolecular.

"Mas esses microrrobôs são baratos e muito simples de usar e têm uma ampla gama de aplicações nas ciências da vida e além."

Além da análise de células, os microrrobôs também podem ser usados ​​na seleção de células (para expansão clonal), Sequenciamento de RNA e fusão célula-célula (comumente usado na produção de anticorpos).

Cindi Morshead, professor de IBBME e Cirurgia, e cadeira da divisão de anatomia, é coautor do estudo. No laboratório de Morshead no Donnelly Center, sua pesquisa em medicina regenerativa trabalha com células-tronco neurais que residem no cérebro e na medula espinhal.

"As células-tronco neurais respondem a uma infinidade de pistas e estímulos ambientais em seu nicho, e estes mudam com ferimentos, tão provocando os sinais, e respostas celulares, é um grande desafio quando tentamos aproveitar o potencial das células-tronco para o reparo neural, "diz Morshead.

"Esses microrrobôs permitem o controle requintado das células e de seu microambiente, ferramentas de que precisaremos para aprender a melhor forma de ativar as células-tronco. "