Assim como as propriedades mecânicas e composições químicas dos materiais são de fundamental importância em edifícios, as células que compõem cada organismo vivo têm propriedades e formas diferentes, dependendo de sua função e estado. Modificações descontroladas na elasticidade celular, ou na elasticidade de qualquer tecido biológico em geral, são sintomas e efeitos de patologias - artérias coronárias endurecidas causando problemas cardíacos, ossos enfraquecidos induzindo complicações ortopédicas, mudanças elásticas no tecido da córnea provocando patologias oculares, etc. Uma técnica experimental não invasiva que pode sondar in situ as propriedades elásticas e bioquímicas de células e tecidos seria uma ferramenta diagnóstica estratégica.
Nos últimos anos, óptica e fotônica, e em particular, técnicas microespectroscópicas, são eficazes para análise de materiais. Um estudo intitulado "Análise mecânica e química sem contato de células vivas por técnicas micro-espectroscópicas, "que aparecerá no diário Nature-Light:Ciência e Aplicações , apresenta o uso de um novo espectrômetro capaz de analisar células vivas in situ de forma não invasiva com resolução espacial submicrométrica. O sistema óptico adquire os espectros Brillouin e Raman simultaneamente, e explorando a interação entre luz e matéria, é capaz de fornecer mapas mecânicos e químicos sem contato do sistema sob investigação. A colaboração de físicos e biotecnologistas estende esta abordagem à análise de células vivas individuais, comprovando, em particular, a capacidade da técnica de monitorar a modulação mecânica devido às estruturas das proteínas subcelulares.
Além disso, verificou-se que após a expressão do oncogene, as células mostram um amolecimento significativo. Esta propriedade pode explicar o potencial invasivo observado nas células tumorais - sua deformabilidade aumentada ajuda a se espalhar através dos espaços estreitos da matriz extracelular, favorecendo o desenvolvimento futuro de metástases.
Este estudo destaca como as propriedades mecânicas das células podem ser um novo biomarcador para patologias e como a técnica proposta pode se tornar uma potencial ferramenta de diagnóstico, mesmo em tumores.
