p As partículas celulares se movem mais rapidamente através de um ambiente celular congestionado quando as moléculas de aglomeração não são distribuídas uniformemente. Uma nova pesquisa também mostra que o transporte de partículas em células aglomeradas pode realmente ser mais rápido do que o movimento em um ambiente sem aglomeração, desde que as partículas se movam de áreas densamente aglomeradas para áreas menos aglomeradas. Compreender a taxa com que as partículas se movem nesses ambientes pode ajudar os pesquisadores a entender melhor os processos celulares que requerem várias moléculas para "encontrar" umas às outras no ambiente lotado da célula. Um artigo que descreve a pesquisa, por uma equipe de cientistas da Penn State, aparece online no jornal ACS Nano . p "O apinhamento é comum em sistemas vivos em diferentes escalas de comprimento, de corredores movimentados até citoplasma celular denso, "disse Ayusman Sen, Verne M. Willaman Professor de Química e Distinto Professor de Química e Engenharia Química na Penn State e um dos líderes da equipe de pesquisa. "O interior das células é muito, muito cheio de proteínas, macromoléculas e organelas. As moléculas que estão envolvidas nas reações químicas exigidas pela célula devem ser transportadas através deste aglomerado, ambiente viscoso para encontrar seus reagentes parceiros. Se o ambiente estiver uniformemente lotado, movimento desacelera, mas sabemos que o interior de uma célula não é uniforme; existem gradientes de macromoléculas e outras espécies. Então, estávamos interessados ​​em como esses gradientes influenciam o transporte em nanoescala. "

p Os pesquisadores compararam o movimento de vários colóides "traçadores" - partículas insolúveis suspensas em um líquido - por meio de diferentes ambientes usando microfluídicos. Um dispositivo microfluídico pode ser preenchido com diferentes soluções nas quais os pesquisadores estabelecem gradientes - de alto a baixo - de macromoléculas "crowder" no fluido. Os rastreadores, que pode ser grande ou pequeno, duro ou macio e deformável, são marcados com fluorescência, permitindo aos pesquisadores rastrear seus movimentos com um microscópio confocal.

p "Ficamos surpresos ao ver que os rastreadores se moviam mais rápido em gradientes de crowders do que em um fluido sem crowders, "disse Farzad Mohajerani, um estudante de graduação em engenharia química na Penn State e co-autor do artigo. "Achamos que os crowders densamente compactados realmente pressionam os traçadores para forçá-los em direção a áreas menos densas. Moléculas grandes de traçadores movem-se mais rápido do que as pequenas, e macio, traçadores deformáveis ​​moviam-se mais rápido do que os duros. "

p "O macio, traçadores deformáveis ​​são melhores representantes das espécies reais que se movem nas células, "disse Matthew Collins, um estudante de graduação em química na Penn State e co-primeiro autor do artigo. "Achamos que eles podem se mover mais rápido porque, ao contrário de partículas duras, eles podem se espremer em áreas mais apertadas. "

p "Nossos experimentos e modelo não mostram apenas que as moléculas podem se mover mais rapidamente através de gradientes de aglomeração macromolecular, pensamos que essas taxas de movimento podem aumentar ainda mais dentro das células vivas reais, onde outras moléculas móveis ativas podem aumentar a pressão de aglomeração, "disse o Sen.