O conjunto de nanofolhas de proteínas exibindo fortes propriedades mecânicas permite a adesão e proliferação celular na superfície de líquidos. Crédito:Julien Gautrot
Pesquisadores da Queen Mary University of London descobriram que as células podem "andar" em líquidos, da mesma forma que as lagartixas aderem a outras superfícies.
As células são normalmente cultivadas em materiais sólidos, como plástico de cultura de tecidos, polímeros degradáveis e biocerâmicas. Pensa-se que as fortes propriedades mecânicas destes biomateriais são necessárias para permitir a adesão celular, um processo importante que muitas vezes controla o comportamento das células-tronco e promove a incorporação do implante pelos tecidos circundantes e a regeneração do tecido.
Neste estudo, publicado em Nano Letras , os pesquisadores relatam o crescimento bem-sucedido de células da pele na superfície de gotículas de óleo líquido.
Isso é surpreendente, pois a baixa viscosidade dos líquidos não é considerada capaz de suportar as forças mecânicas geradas pelas células durante sua adesão.
A equipe de pesquisa descobriu que nanofolhas de proteína, filmes com apenas alguns nanômetros de espessura, montar na superfície de tais líquidos e exibir fortes propriedades mecânicas suficientes para resistir às forças geradas por células.
Ao combinar diferentes tipos de métodos de caracterização mecânica em nanoescala, eles propõem que a adesão celular a tais líquidos não é mediada pela tensão superficial, como no caso de andar de striders na água, mas mais semelhante à adesão de lagartixas a uma ampla gama de superfícies, em que as forças de cisalhamento desempenham um papel importante.
Colônias de células epidérmicas cultivadas em líquidos (esquerda) e plástico de cultura de tecidos classicamente usado para cultura de células (direita). Crédito:Julien Gautrot
Autor principal, Dr. Julien Gautrot, da Escola de Engenharia e Ciência dos Materiais da Queen Mary, disse:"Compreender os mecanismos responsáveis por este comportamento é importante, pois sugere que as propriedades em nanoescala, em vez de suas propriedades em massa, controla a adesão celular e, potencialmente, outro comportamento celular. Isso terá implicações importantes para o projeto de uma nova geração de biomateriais para medicina regenerativa e engenharia de tecidos. "
Ele acrescentou:"Isso significa que as propriedades em nanoescala de biomateriais ou andaimes de engenharia de tecidos podem ser projetados independentemente das propriedades em massa para controlar o fenótipo celular e a mecânica de andaimes separadamente."
Sistemas líquido-líquido, como emulsões como vinagrete, são particularmente vantajosos para uma ampla gama de processamento e tecnologias. Eles são freqüentemente usados em síntese química e engenharia química, onde revolucionaram os processos industriais. Em contraste, cultura de células e tecnologias de células-tronco não se beneficiaram da flexibilidade dos sistemas líquido-líquido.
A equipe sugere que o estudo pode levar ao projeto de uma nova geração de tecnologias celulares, para a produção melhorada de células-tronco aderentes para medicina regenerativa.