(Phys.org) - Pesquisadores da Northwestern University desenvolveram um novo método para entregar moléculas em unidades, células-alvo através de orifícios temporários na superfície da célula. A técnica pode encontrar aplicações na entrega de drogas, terapia celular, e campos biológicos relacionados.

A eletroporação em massa - uma técnica usada para entregar moléculas nas células por meio de nanoporos reversíveis na membrana celular que são causados ​​por sua exposição a pulsos elétricos - é um método cada vez mais popular de transfecção celular. (A transfecção celular é a introdução de moléculas, tais como ácidos nucleicos ou proteínas, em uma célula para alterar suas propriedades.)

Contudo, porque a eletroporação em massa aplica pulsos elétricos a uma solução de célula em massa, isso resulta em populações de células heterogêneas e freqüentemente baixa viabilidade celular. Para resolver esses problemas, Os pesquisadores da Northwestern University desenvolveram uma nova ferramenta para a transfecção de uma única célula.

O novo método, chamada de eletroporação de sonda nanofountain (NFP-E), permite que os pesquisadores entreguem moléculas em células-alvo por meio de nanoporos temporários na membrana celular criados por um campo elétrico localizado aplicado a uma pequena porção da célula. O método permite aos pesquisadores controlar a dosagem variando a duração dos pulsos elétricos, que fornece controle sem precedentes da transfecção celular.

"Isso é realmente emocionante, "disse Horacio Espinosa, James e Nancy Farley Professor de Manufatura e Empreendedorismo na McCormick School of Engineering da Northwestern e um dos autores do artigo. "A capacidade de entregar moléculas com precisão em células individuais é necessária para que os pesquisadores de biotecnologia avancem o estado da arte em terapêutica, diagnósticos, e entrega de medicamentos para a promessa de medicina personalizada. "

Um artigo que descreve a pesquisa, "Nanofountain Probe Electroporation (NFP-E) de células individuais, "foi publicado em 7 de maio na revista Nano Letras .

O NFP-E é baseado na tecnologia de sonda nanofountain (NFP) desenvolvida no laboratório de Espinosa. O chip NFP-E consiste em uma série de sondas cantilever microfabricadas com canais microfluídicos integrados. A sonda já foi usada para nanopatterning de alta velocidade de proteínas e nanopartículas para estudos de entrega de drogas.

O novo aplicativo de transfecção de célula única acopla a sonda a um eletrodo e sistema de controle de fluido que pode ser facilmente conectado a um micromanipulador ou microscópio de força atômica para controle de posição. Este sistema integrado permite que todo o processo de transfecção e a resposta celular pós-transfecção sejam monitorados por um microscópio óptico.

O sistema NFP-E está sendo desenvolvido para comercialização pela iNfinitesimal LLC, uma empresa spin-off da Northwestern fundada por Espinosa, e deverá estar disponível no final de 2013.

A técnica está provando ser extremamente robusta e multifuncional. Os pesquisadores usaram o chip NFP-E para transfectar células HeLa com polissacarídeos, proteínas, Grampos de DNA, e DNA de plasmídeo com seletividade de célula única, alta eficiência de transfecção (até 95%), controle qualitativo da dosagem, e viabilidade muito alta (até 92%).