(PhysOrg.com) - Las nanoagujas reales capaces de interrogar células pequeñas sin causar daño celular no se han hecho realidad hasta ahora.

Las representaciones artísticas de una nanoaguja pinchando una sola celda se han convertido en el símbolo de la nanotecnología. apareciendo en las portadas de revistas y libros durante aproximadamente una década, pero las nanoagujas reales capaces de interrogar células pequeñas sin causar daño celular no se han hecho realidad hasta hace poco. Un equipo de ingenieros de la Universidad de Drexel, Los científicos y biólogos han desarrollado un dispositivo basado en nanotubos de carbono para sondear células vivas individuales sin dañarlas. Esta técnica permitirá a los expertos identificar enfermedades en su etapa inicial y avanzar en el descubrimiento de fármacos.

La investigación dirigida por el Dr. Yury Gogotsi, profesor de ciencia e ingeniería de materiales y director del A.J. Instituto de Nanotecnología Drexel, y el Dr. Gary Friedman, profesor de ingeniería eléctrica, utiliza el dispositivo basado en nanotubos, conocido como endoscopio celular, para evaluar células unas mil veces más pequeñas que un cabello humano. El endoscopio celular interroga el entorno intracelular de las células vivas, entrega puntos cuánticos fluorescentes y analiza moléculas dentro de una célula sin que la célula reconozca la presencia de la aguja.

"El Instituto W. M. Keck de Drexel para Sondas Attofluídicas ahora fabrica los endoscopios más pequeños jamás creados, —Dijo Gogotsi. “Los endoscopios proporcionan una tecnología potencialmente transformadora para estudiar los fundamentos de las células vivas individuales y, de manera más amplia, para la biología celular ".

Los biólogos celulares suelen destruir una gran cantidad de células para extraer componentes celulares y moléculas biológicas necesarias para identificar enfermedades y analizar los efectos de nuevos fármacos. o para lograr una mejor comprensión de cómo funciona la célula. Las pipetas de vidrio se utilizan ampliamente para inyectar material en las células. Las pipetas causan demasiado daño para permanecer dentro de la celda durante mucho tiempo y no están diseñadas para enviar información en forma de señales ópticas o eléctricas desde el interior de la celda.

"Tuvimos una idea para una sonda celular mínimamente invasiva, cuya punta podría permanecer dentro de la celda durante mucho tiempo mientras informa información importante en forma de señales ópticas y eléctricas y transfiere pequeñas cantidades de material hacia y desde la celda. Esta sonda es similar a un endoscopio empleado por los médicos para realizar operaciones mínimamente invasivas en pacientes humanos. sólo que mucho más pequeño ”, dijo Friedman.

"Un endoscopio celular reportado aquí es una novedad, pero dispositivo conceptualmente simple, ”Dijo Riju Singhal, doctora y autora del artículo “Endoscopios celulares multifuncionales de nanotubos de carbono” publicado en el Nanotecnología de la naturaleza diario.

“Consiste en un solo nanotubo de carbono conectado a las puntas de micropipetas de vidrio más grandes que se emplean comúnmente en estudios biológicos, permitiéndoles llegar a ser ampliamente utilizados en un futuro próximo, —Dijo Singhal.

Dr. Michael Schrlau, profesor asistente de investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales de Drexel que dirige el laboratorio de investigación del Instituto W. M. Keck, dijo, “Ahora nos basamos en las múltiples funciones demostradas de los endoscopios celulares para ayudar a responder a preguntas sobre biología celular elusivas. Una aplicación de los endoscopios celulares que se persigue activamente es la espectroscopia Raman mejorada en la superficie intracelular con endoscopios recubiertos de oro ".