Pesquisadores da Washington State University, pela primeira vez, mostraram que podem usar campos elétricos para obter informações valiosas sobre os minúsculos, vesículas flutuantes que se movem em animais e plantas e são extremamente importantes para muitas funções biológicas.

A nova técnica pode tornar mais fácil e menos caro para os pesquisadores obterem informações importantes sobre muitos processos biológicos - desde a compreensão da propagação da infecção nas pessoas até o aprimoramento das técnicas de administração de medicamentos. Liderado pelo estudante de graduação Adnan Morshed e Prashanta Dutta, professor da Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais, o trabalho foi publicado em Fluidos de revisão física .

Na base de grande parte da biologia estão as células e, em escalas ainda menores, bolhas semelhantes a células que flutuam no líquido, realizando tarefas extremamente importantes. Então, por exemplo, os neurônios se comunicam em nosso cérebro por meio de vesículas que transportam informações e substâncias químicas de um neurônio para o outro. O vírus HIV é outra vesícula minúscula. Hora extra, a vesícula que carrega o HIV muda e se torna mais rígida, o que indica que o vírus está se tornando mais infeccioso.

Mas estudar as propriedades desses sacos celulares minúsculos e extremamente importantes que viajam através dos organismos em fluidos tem sido difícil, especialmente quando os pesquisadores chegam aos menores flutuadores, com tamanho de 40 a 100 nanômetros. Para estudar processos biológicos em escalas minúsculas, os pesquisadores usam microscópios de força atômica, que requerem a remoção das vesículas de suas casas flutuantes naturais. O processo é caro, pesado, e lento. Além disso, tirando-os de suas configurações naturais, os materiais biológicos também não exibem necessariamente seu comportamento natural, disse Dutta.

A equipe de pesquisa da WSU desenvolveu um sistema que usa um sistema baseado em microfluidos e campos elétricos para entender melhor as vesículas. Semelhante a um verificador de supermercado que identifica produtos quando eles são passados ​​por um scanner, os pesquisadores aplicam campos elétricos em um líquido conforme a vesícula passa por um poro estreito. Por causa do campo elétrico, a vesícula se move, deforma ou reage de maneira diferente dependendo de sua composição química. No caso das vesículas de HIV, por exemplo, os pesquisadores devem ser capazes de ver o campo elétrico afetando os mais rígidos, mais vesícula infecciosa de uma forma diferente do que uma mais flexível, menos vesícula infecciosa. Para entrega de drogas, o sistema pode diferenciar uma vesícula que contém mais ou menos de uma droga - mesmo que as duas células possam parecer idênticas em um microscópio.

"Nosso sistema é de baixo custo e alto rendimento, "disse Dutta." Podemos realmente escanear centenas de amostras de uma vez. "

Ele acrescentou que eles podem mudar a velocidade do processo para permitir que os pesquisadores observem mais cuidadosamente as mudanças nas propriedades.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo e o testaram com lipossomas sintéticos, sacos minúsculos que são usados ​​para a administração de drogas direcionadas. Eles esperam começar a testar o processo em breve com materiais biológicos mais realistas.