¿Podría haber una forma de manipular químicamente pequeños áreas confinadas en superficies celulares? Los científicos han desarrollado una sonda de microfluidos para enviar un flujo de radicales libres a las células vivas y rastrear el resultado mediante imágenes de fluorescencia. Como se describe en la revista Angewandte Chemie , este enfoque permite por primera vez generar una zona de reacción de radicales libres con tamaño y concentración controlados para la investigación subcelular.

Los radicales libres son estimulantes importantes para las células. Cuando las células vivas están expuestas a radicales, desarrollan reacciones intensas que pueden provocar lesiones celulares o incluso la muerte. Muchos medicamentos contra el cáncer se basan en la acción de los radicales libres que provocan la muerte de las células cancerosas.

Sin embargo, a los científicos les resulta difícil investigar las reacciones de las células vivas a los radicales de una manera verdaderamente controlada. Los radicales libres son inestables y reaccionan con su entorno antes de alcanzar sus objetivos. Un equipo de científicos dirigido por Jin-Ming Lin de la Universidad de Tsinghua, Beijing, ahora ha desarrollado un enfoque de microfluidos para generar continuamente un flujo de radicales libres para la manipulación subcelular.

Para hacer los radicales los investigadores eligieron un sistema de microfluidos de dos componentes. En esta configuración, un microcanal albergaba una solución de enzimas capaces de escindir el peróxido de hidrógeno. Otro canal contenía una solución de peróxido de hidrógeno y un tinte orgánico. Ambos canales se sumergieron con sus extremos en una solución nutritiva donde se colocó una célula viva justo debajo de los extremos del canal. Un tercer canal con un flujo ascendente aseguró que los fluidos que salían de los extremos del microcanal se encontraran en la posición media, formando una zona de reacción confinada.

Según los autores, esta configuración aseguró que la zona de reacción tuviera el tamaño de solo unos pocos micrómetros. En esta zona la enzima peroxidasa de rábano picante reaccionaría con el peróxido de hidrógeno para formar enzimas intermedias reactivas, que luego reaccionó con el colorante orgánico para dar un radical orgánico. Inmediatamente después de su generación, los radicales de tinte atacarían entonces la celda colocada directamente debajo de la zona de reacción.

Después de decenas de segundos de flujo de componentes y ataque de radicales, los investigadores observaron que había emergido en la membrana celular una pequeña mancha que emitía una fluorescencia roja brillante. Seguimiento de este lugar a lo largo del tiempo, los investigadores encontraron que deambulaba lentamente por la superficie celular.

Los autores dicen que la pequeña mancha fluorescente y su movimiento resaltan la capacidad del método de microfluidos para manipular pequeñas subáreas en la superficie celular. "A diferencia de los trazadores lipofílicos, que manchan toda la célula, es convincente que los radicales libres generados solo atacan la región subcelular diana de la célula individual, " ellos discuten.

Una aplicación en particular fascina a los autores:imaginan el uso de la sonda de microfluidos como un "bolígrafo" para las células. "Esto nos permitirá escribir directamente texto o dibujar gráficos en celdas individuales para marcar las celdas personalizadas o crear ilustraciones, "explican.