p (PhysOrg.com) - As nanoagulhas reais capazes de interrogar pequenas células sem causar danos celulares não se tornaram realidade até agora. p As representações artísticas de uma nano agulha cutucando uma única célula se tornaram o símbolo da nanotecnologia, aparecendo em capas de revistas e livros por cerca de uma década, mas nanoagulhas reais capazes de interrogar pequenas células sem causar danos celulares não se tornaram realidade até recentemente. Uma equipe de engenheiros da Drexel University, cientistas e biólogos desenvolveram um dispositivo baseado em nanotubos de carbono para sondar células vivas individuais sem danificá-las. Essa técnica permitirá que os especialistas identifiquem doenças em seus estágios iniciais e avancem na descoberta de medicamentos.

p A pesquisa liderada pelo Dr. Yury Gogotsi, professor de ciência e engenharia de materiais e diretor da A.J. Instituto de Nanotecnologia Drexel, e Dr. Gary Friedman, professor de engenharia elétrica, usa o dispositivo baseado em nanotubos, conhecido como endoscópio celular, para avaliar células cerca de mil vezes menores que um fio de cabelo humano. O endoscópio celular interroga o ambiente intracelular de células vivas, entrega pontos quânticos fluorescentes e analisa moléculas dentro de uma célula sem que a célula reconheça a presença da agulha.

p “O Instituto W. M. Keck da Drexel para Sondas Atofluídicas agora fabrica os menores endoscópios já criados, ”Disse Gogotsi. “Os endoscópios fornecem uma tecnologia potencialmente transformadora para estudar os fundamentos de células vivas individuais e, de forma mais ampla, para biologia celular. ”

p Os biólogos celulares geralmente destroem um grande número de células para extrair componentes celulares e moléculas biológicas necessárias para identificar doenças e analisar os efeitos de novos medicamentos, ou para obter uma melhor compreensão de como a célula funciona. As pipetas de vidro são amplamente utilizadas para injetar material nas células. As pipetas causam muitos danos para permanecer dentro da célula por muito tempo e não são projetadas para relatar informações na forma de sinais ópticos ou elétricos de dentro da célula.

p “Tivemos uma ideia para uma sonda celular minimamente invasiva, cuja ponta poderia permanecer dentro da célula por um longo tempo enquanto informava informações importantes na forma de sinais ópticos e elétricos e transferia pequenas quantidades de material de e para a célula. Esta sonda é semelhante a um endoscópio empregado por médicos para realizar operações minimamente invasivas em pacientes humanos, apenas muito menor ”, disse Friedman.

p “Um endoscópio celular relatado aqui é um romance, mas um dispositivo conceitualmente simples, ”Disse Riju Singhal, doutorando e autor do artigo “Endoscópios celulares multifuncionais de nanotubos de carbono” publicado no Nature Nanotechnology Diário.

p “Consiste em um único nanotubo de carbono conectado às pontas de micropipetas de vidro maiores que são comumente empregadas em estudos biológicos, permitindo que se tornem amplamente usados ​​em um futuro próximo, ”Disse Singhal.

p Dr. Michael Schrlau, professor assistente de pesquisa em Ciência e Engenharia de Materiais da Drexel que dirige o laboratório de pesquisa do Instituto W. M. Keck, disse, “Agora estamos construindo sobre as múltiplas funções demonstradas dos endoscópios celulares para ajudar a responder a perguntas indescritíveis sobre a biologia celular. Uma aplicação dos endoscópios celulares que estão sendo ativamente buscados é a espectroscopia Raman de superfície intracelular com endoscópios revestidos de ouro. ”