p Um novo dispositivo desenvolvido por engenheiros e médicos da UCLA pode eventualmente ajudar os cientistas a estudar o desenvolvimento da doença, permitem que eles capturem imagens aprimoradas do interior das células e levem a outras melhorias na pesquisa médica e biológica. p Os pesquisadores criaram uma ferramenta automatizada altamente eficiente que entrega nanopartículas, enzimas, anticorpos, bactérias e outras cargas de "grande porte" em células de mamíferos a uma taxa de 100, 000 células por minuto - significativamente mais rápido do que a tecnologia atual, que funciona a cerca de uma célula por minuto.

p A pesquisa, publicado online em Métodos da Natureza em 6 de abril, foi liderado por Eric Pei-Yu Chiou, professor associado de engenharia mecânica e aeroespacial e de bioengenharia na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas Henry Samueli. Colaboradores incluíam alunos, funcionários e membros do corpo docente da escola de engenharia e da David Geffen School of Medicine na UCLA.

p Atualmente, a única maneira de entregar a chamada carga grande, partículas de até 1 micrômetro de tamanho, nas células é usando micropipetas, ferramentas semelhantes a seringas comuns em laboratórios, que é muito mais lento do que o novo método. Outras abordagens para injetar materiais nas células - como o uso de vírus como veículos de entrega ou métodos químicos - são úteis apenas para moléculas pequenas, que normalmente têm vários nanômetros de comprimento. (Um nanômetro é um milésimo de um micrômetro.)

p O novo dispositivo, chamado de ferramenta biofotônica de cirurgia assistida por laser, ou BLAST, é um chip de silício com uma série de orifícios de um micrômetro de largura, cada um cercado por uma assimétrica, revestimento semicircular de titânio. Embaixo dos orifícios há um poço de líquido que contém as partículas a serem despejadas.

p Os pesquisadores usam um pulso de laser para aquecer o revestimento de titânio, que instantaneamente ferve a camada de água adjacente às partes da célula. Isso cria uma bolha que explode perto da membrana celular, resultando em uma grande fissura - uma reação que leva apenas cerca de um milionésimo de segundo. A fissura permite que o líquido cheio de partículas sob as células seja preso antes que a membrana se feche novamente. Um laser pode fazer a varredura de todo o chip de silício em cerca de 10 segundos.

p Chiou disse que a chave para o sucesso da técnica é a incisão instantânea e precisa da membrana celular.

p "Quanto mais rápido você corta, quanto menos perturbações você tiver na membrana celular, "disse Chiou, que também é membro do California NanoSystems Institute.

p A inserção de grandes cargas nas células poderia levar a pesquisas científicas que antes não eram possíveis. Por exemplo, a capacidade de entregar mitocôndrias, pode alterar o metabolismo das células e ajudar os pesquisadores a estudar doenças causadas por DNA mitocondrial mutante.

p Também pode ajudar os cientistas a dissecar a função dos genes envolvidos no ciclo de vida dos patógenos que invadem a célula e entender os mecanismos de defesa da célula contra eles.

p "Agora, não importa o tamanho ou tipo de material que você deseja entregar. Você pode simplesmente empurrar tudo para dentro da célula, "Chiou disse.

p "As novas informações aprendidas com esses tipos de estudos podem auxiliar na identificação de alvos de patógenos para o desenvolvimento de drogas, ou fornecer uma visão fundamental sobre como a interação patógeno-hospedeiro permite que uma infecção produtiva ou uma resposta celular eficaz ocorra, "disse o Dr. Michael Teitell, chefe da divisão de patologia pediátrica e do desenvolvimento, e coautor do artigo.

p Como o dispositivo pode entregar carga para 100, 000 células de uma vez, um único chip pode fornecer dados suficientes para uma análise estatística de como as células respondem em um experimento.