p Para estudar certos aspectos das células, os pesquisadores precisam ter a capacidade de tirar as entranhas, manipulá-los, e coloque-os de volta. As opções para este tipo de trabalho são limitadas, mas pesquisadores relatando 10 de maio em Metabolismo Celular descrevem uma "nano lâmina" que pode cortar a membrana de uma célula para inserir mitocôndrias. Os pesquisadores já usaram essa tecnologia para transferir outros materiais entre as células e esperam comercializar a nano-lâmina para uso mais amplo em bioengenharia. p "Como uma nova ferramenta para engenharia celular, para realmente criar células para fins de saúde e pesquisa, Eu acho que isso é muito único, "diz Mike Teitell, um patologista e bioengenheiro da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA). "Não encontramos nada até agora, até alguns mícrons de tamanho, que não podemos entregar. "

p Teitell e Pei-Yu "Eric" Chiou, também bioengenheiro na UCLA, concebeu pela primeira vez a ideia de uma nano-lâmina há vários anos para transferir um núcleo de uma célula para outra. Contudo, eles logo mergulharam na interseção da biologia das células-tronco e do metabolismo energético, onde a tecnologia poderia ser usada para manipular as mitocôndrias de uma célula. Estudando os efeitos das mutações no genoma mitocondrial, que pode causar doenças debilitantes ou fatais em humanos, é complicado por vários motivos.

p "Há um gargalo no campo para modificar o DNA mitocondrial de uma célula, "diz Teitell." Portanto, estamos trabalhando em um processo de duas etapas:editar o genoma mitocondrial fora de uma célula, e então pegue essas mitocôndrias manipuladas e coloque-as de volta na célula. Ainda estamos trabalhando na primeira etapa, mas resolvemos esse segundo muito bem. "

p O aparelho de nano lâmina consiste em um microscópio, laser, e micropipeta revestida de titânio para atuar como a "lâmina, "operado usando um controlador de joystick. Quando um pulso de laser atinge o titânio, o metal esquenta, vaporizar as camadas de água circundantes no meio de cultura e formar uma bolha ao lado de uma célula. Em um microssegundo, a bolha se expande, gerando uma força local que perfura a membrana celular e cria uma passagem com vários mícrons de comprimento que a "carga" - neste caso, mitocôndrias - podem ser empurradas. A célula então repara rapidamente o defeito da membrana.

p Teitell, Chiou, e sua equipe usou a nano-lâmina para inserir mitocôndrias marcadas de células de câncer de mama humano e células renais embrionárias em células sem DNA mitocondrial. Quando eles sequenciaram o DNA nuclear e mitocondrial posteriormente, os pesquisadores viram que as mitocôndrias foram transferidas e replicadas com sucesso por 2% das células, com uma gama de funcionalidades. Outros métodos de transferência mitocondrial são difíceis de controlar, e quando eles forem informados para trabalhar, as taxas de sucesso foram de apenas 0,0001% -0,5% de acordo com os pesquisadores.

p "O sucesso da transferência mitocondrial foi muito encorajador, "diz Chiou." A aplicação mais interessante para a nano-lâmina, para mim, está no estudo de mitocôndrias e doenças infecciosas. Essa tecnologia traz novos recursos para ajudar no avanço desses campos. "

p As aspirações da equipe também vão muito além das mitocôndrias, e eles já escalaram o aparato de nano-lâmina em uma versão automatizada de alto rendimento. "Queremos fazer uma plataforma que seja fácil de usar para todos e permitir que os pesquisadores criem qualquer coisa que possam pensar de alguns mícrons ou menor que seja útil para suas pesquisas - seja a inserção de anticorpos, patógenos, materiais sintéticos, ou outra coisa que não imaginamos, "disse Teitell." Seria muito legal permitir que as pessoas fizessem algo que não podem fazer agora. "