p Para que as células em nossos corpos funcionem como uma unidade, eles devem se comunicar uns com os outros constantemente. Eles secretam moléculas de sinalização - íons, proteínas e ácidos nucléicos - que são captados por células adjacentes, que, por sua vez, passam o sinal para outras células. Nossos músculos, o sistema digestivo e o cérebro só funcionam graças a esse tipo de comunicação. E esta é a única maneira pela qual nosso sistema imunológico pode reconhecer patógenos ou células infectadas e reagir de acordo - novamente, enviando sinais para mobilizar as defesas imunológicas. Se algo der errado com essa sinalização entre as células, pode levar a doenças como câncer ou distúrbios auto-imunes. “Por isso é importante pesquisar quais sinais as células enviam em quais situações, "diz Morteza Aramesh. O biofísico, que trabalha no Laboratório de Biossensores e Bioeletrônica da ETH Zurique, desenvolveu um novo método que faz exatamente isso:ouve a comunicação entre células individuais. p Um nanossensor inovador

p Embora tenha sido possível medir esses sinais no passado, isso só poderia ser feito para populações inteiras de centenas ou milhares de células. Os métodos não eram sensíveis o suficiente para uso em células individuais, o que significa que as moléculas de sinalização de células individuais foram submersas na média da população total de células:"Era impossível detectar diferenças entre as células para identificar as células doentes, por exemplo, "diz Aramesh.

p O novo método, que foi publicado recentemente na revista científica Nature Nanotechnology , é diferente. Aramesh e seus colegas usaram o que é conhecido como um microscópio de força de fluido, equipado com uma ponta especial cantilever. Um cantilever é um pequeno braço de alavanca com uma ponta fina que pode ser usado com este tipo de microscópio para escanear superfícies - como a de uma célula. A novidade é que um minúsculo sensor é colocado na ponta do cantilever. Consiste em um poro de nitreto de silício com apenas alguns nanômetros de tamanho, que registra quando uma célula libera moléculas.

p Como funciona:proteínas de transporte localizadas na membrana celular controlam como uma célula libera as moléculas de sinalização. O novo sensor nanopore tem um diâmetro tão pequeno que pode ser posicionado precisamente sobre uma dessas proteínas de transporte e, assim, interceptar as moléculas que fluem por ele. O sensor nanopore é capaz de medir a corrente iônica, que muda quando íons ou biomoléculas maiores, como proteínas ou ácidos nucleicos, fluir pelo poro. Diferentes moléculas de sinalização podem então ser identificadas dependendo da natureza e da duração da mudança na corrente iônica.

p Uma análise detalhada das células individuais

p Os pesquisadores testaram seu método, que eles chamam de microscopia de varredura nanopore, em células nervosas vivas de tecido cerebral de rato. Até aqui, eles foram capazes de distinguir entre moléculas de sinalização individuais, como íons e certas proteínas. Os biofísicos agora planejam desenvolver ainda mais seu nanossensor, a fim de identificar outras moléculas de sinalização no futuro. "Nosso objetivo é, em última análise, ser capaz de analisar todos os sinais de uma célula, "diz János Vörös, Chefe do Laboratório de Biossensores e Bioeletrônica e último autor da publicação. Apesar disso, o método já pode ser usado para localizar proteínas de transporte em uma célula viva.

p Além disso, o sensor recém-desenvolvido permitiu que os pesquisadores olhassem para dentro das células também, já que a ponta do nanossensor é tão delicada que pode perfurar a membrana celular sem danos permanentes. Dentro da célula, então é possível analisar o que é eliminado do núcleo da célula. "Os fragmentos de RNA são de particular interesse aqui, ", diz Vörös. Eles fornecem informações sobre quais proteínas uma célula está produzindo atualmente - um fator chave no aparecimento de muitas doenças.

p "Nosso método oferece aos biólogos maneiras completamente novas de investigar o comportamento de células individuais, "acrescenta Vörös. Ele não pode apenas diferenciar entre células doentes e saudáveis, mas também pode ser usado no desenvolvimento de células-tronco ou para determinar se as células no laboratório se comportam da mesma maneira que no corpo. O novo método provavelmente ajudará a responder a muitas outras perguntas no futuro.