p Biofísicos da Universidade de Utrecht desenvolveram uma estratégia para usar nanocristais emissores de luz como um marcador em células vivas. Ao registrar os movimentos desses pontos quânticos, eles podem esclarecer a estrutura e dinâmica do citoesqueleto. Suas descobertas foram publicadas hoje em Nature Communications . p Os pontos quânticos usados ​​pelos pesquisadores são partículas de material semicondutor de apenas alguns nanômetros de largura, e são objeto de grande interesse devido ao seu potencial para uso em células fotovoltaicas ou computadores. "O bom dessas partículas é que elas absorvem a luz e a emitem em uma cor diferente, "explica o líder de pesquisa Lukas Kapitein." Usamos essa característica para seguir seus movimentos através da célula com um microscópio. "

p Mas para fazer isso, os pontos quânticos tiveram que ser inseridos na célula. A maioria das técnicas atuais resulta em pontos que estão dentro de vesículas microscópicas rodeadas por uma membrana, mas isso os impede de se moverem livremente. Contudo, os pesquisadores conseguiram entregar diretamente as partículas em células em cultura, aplicando um forte campo eletromagnético que criou aberturas transitórias na membrana celular. Em seu artigo, eles descrevem como este processo de eletroporação permitiu-lhes inserir os pontos quânticos dentro da célula.

p Extremamente brilhante

p Uma vez inserido, os pontos quânticos começam a se mover sob a influência da difusão. Kapitein:"Desde Einstein, sabemos que o movimento das partículas visíveis pode fornecer informações sobre as características da solução na qual se movem. Pesquisas anteriores mostraram que as partículas se movem lentamente dentro da célula, o que indica que o citoplasma é um fluido viscoso. Mas porque nossas partículas são extremamente brilhantes, poderíamos filmá-los em alta velocidade, e observamos que muitas partículas também fazem movimentos muito mais rápidos que antes eram invisíveis. Registramos os movimentos a 400 frames por minuto, mais de 10 vezes mais rápido do que o vídeo normal. Nessa velocidade de medição, observamos que alguns pontos quânticos de fato se movem muito lentamente, mas outros podem ser muito rápidos. "

p Kapitein está especialmente interessado na distribuição espacial entre os pontos quânticos lentos e rápidos:nas bordas da célula, o fluido parece ser muito viscoso, porém, mais profundamente na célula, ele observou partículas muito mais rápidas. Kapitein:"Mostramos que o movimento lento ocorre porque as partículas são capturadas em uma rede dinâmica de túbulos de proteínas chamados filamentos de actina, que são mais comuns perto da membrana celular. Portanto, as partículas precisam se mover através dos orifícios dessa rede. "

p Proteínas motoras

p Além de estudar esse processo de transporte passivo, os pesquisadores desenvolveram uma técnica para mover ativamente os pontos quânticos, ligando-os a uma variedade de proteínas motoras específicas. Essas proteínas motoras se movem ao longo dos microtúbulos, os outros filamentos do citoesqueleto, e são responsáveis ​​pelo transporte dentro da célula. Isso permitiu que estudassem como esse transporte é influenciado pelo layout denso da rede de actina perto da membrana celular. Eles observaram que isso difere para diferentes tipos de proteínas motoras, porque eles se movem ao longo de diferentes tipos de microtúbulos. Kapitein:"O transporte ativo e passivo são muito importantes para o funcionamento da célula, assim, vários modelos físicos diferentes foram propostos para o transporte dentro da célula. Nossos resultados mostram que tais modelos físicos devem levar em consideração as variações espaciais na composição celular. "