Chang Lu y su grupo de investigación de ingeniería química en Virginia Tech han descubierto cómo "mejorar en gran medida" la entrega de cargas útiles de ADN a las células. La descripción de su trabajo aparecerá en la portada de Laboratorio en un chip (número 16), la principal revista para investigadores en microfluídica.

El trabajo también aparece en la edición del 8 de julio de Naturaleza revista (Vol. 466, pag. 163).

El objetivo final de Lu es aplicar esta técnica para crear células modificadas genéticamente para la inmunoterapia del cáncer, terapia con células madre y regeneración de tejidos.

Uno de los métodos físicos más utilizados para introducir genes en las células "es increíblemente ineficaz porque solo se puede penetrar una pequeña fracción de la superficie total de la membrana de una célula". "dijo Lu, profesor asociado de ingeniería química en Virginia Tech.

El método al que se refiere Lu se llama electroporación, fenómeno conocido desde hace décadas que aumenta la permeabilidad de una célula mediante la aplicación de un campo eléctrico para generar minúsculos poros en la membrana de las células.

Lu llamó al proceso "un nuevo giro en la entrega de ADN". Explicó el proceso diciendo:"Los métodos convencionales de electroporación entregan ADN solo dentro de una porción muy pequeña de la superficie celular, determinada por la física que gobierna la interacción entre un campo eléctrico y una célula. Nuestro método permite la entrega uniforme de ADN en toda la superficie celular, que es la primera vez que nos damos cuenta de que esto se ha demostrado. El resultado es una transferencia muy mejorada del material genético ".

Lu dijo que su nuevo enfoque aprovecha "los efectos hidrodinámicos que ocurren únicamente cuando los fluidos fluyen a lo largo de trayectorias curvas. Se sabe que el flujo en estas condiciones genera vórtices. Las células transportadas por dicho flujo experimentan rotación y giro que ayudan a exponer la mayor parte de su superficie a la electricidad". campo. "Tener la entrega de genes realizada por flujos en trayectorias curvas es clave en la entrega de genes a diferencia de lo que se usa tradicionalmente, electroporación en solución estática o en canales rectos. "Un diseño de canal en forma de espiral produce un aumento del doble que un canal recto y un factor aún mayor en comparación con una solución estática, "añadió.

Mediante el uso de microscopía de fluorescencia, pudieron "mapear" el área en la superficie de la celda que fue sometida a electroporación, y determinar el grado de entrada del ADN en la célula.

Lu explicó que la administración convencional usando un dispositivo tipo cubeta con suspensión celular estática produce una administración de ADN confinada a una zona estrecha en la superficie celular. Sin embargo, cuando la electroporación se aplica a celdas que fluyen en un canal en espiral o curvo, las imágenes "parecen dramáticamente diferentes con la entrega de ADN distribuida uniformemente por toda la superficie celular".