Chang Lu e seu grupo de pesquisa de engenharia química na Virginia Tech descobriram como "melhorar muito" a entrega de cargas úteis de DNA nas células. A descrição de seu trabalho estará na capa de Lab on a Chip (questão 16), o principal jornal para pesquisadores em microfluídica.

O trabalho também aparece na edição de 8 de julho da Natureza revista (Vol. 466, p. 163).

O objetivo final de Lu é aplicar esta técnica para criar células geneticamente modificadas para imunoterapia contra o câncer, terapia com células-tronco e regeneração de tecidos.

Um dos métodos físicos mais amplamente usados ​​para entregar genes às células "é incrivelmente ineficiente porque apenas uma pequena fração da superfície total da membrana de uma célula pode ser permeada, "disse o Lu, professor associado de engenharia química na Virginia Tech.

O método a que Lu se refere é chamado de eletroporação, fenômeno conhecido há décadas que aumenta a permeabilidade de uma célula ao aplicar um campo elétrico para gerar minúsculos poros na membrana das células.

Lu chamou o processo de "um novo giro na entrega de DNA". Ele explicou o processo dizendo:"Métodos convencionais de eletroporação entregam DNA apenas dentro de uma porção muito pequena da superfície celular, determinado pela física que rege a interação entre um campo elétrico e uma célula. Nosso método permite a entrega uniforme de DNA em toda a superfície da célula, que é a primeira vez que temos consciência de que isso foi demonstrado. O resultado é uma transferência muito melhorada do material genético. "

Lu disse que sua nova abordagem aproveita "efeitos hidrodinâmicos que ocorrem exclusivamente quando os fluidos fluem ao longo de caminhos curvos. O fluxo sob essas condições é conhecido por gerar vórtices. As células transportadas por esse fluxo experimentam rotação e giro que ajudam a expor a maior parte de sua superfície ao sistema elétrico campo. "Ter a entrega do gene feita por fluxos em caminhos curvos é a chave na entrega do gene, ao contrário do tradicionalmente usado, eletroporação em solução estática ou em canais retos. "Um projeto de canal em forma de espiral produz um aumento de duas vezes do que um canal reto e um fator ainda maior em comparação com a solução estática, " ele adicionou.

Usando microscopia de fluorescência, eles foram capazes de "mapear" a área da superfície da célula que foi submetida à eletroporação, e determinar a extensão da entrada do DNA na célula.

Lu explicou que a entrega convencional usando um dispositivo do tipo cuvete com suspensão de células estáticas produz a entrega de DNA confinada a uma zona estreita na superfície da célula. Contudo, quando a eletroporação é aplicada a células em fluxo em um canal espiral ou curvo, as imagens "parecem dramaticamente diferentes com a entrega de DNA uniformemente distribuída por toda a superfície da célula".