(Phys.org) —Los investigadores de la Northwestern University han desarrollado un nuevo método para administrar moléculas en células objetivo a través de agujeros temporales en la superficie celular. La técnica podría encontrar aplicaciones en la administración de fármacos, terapia celular, y campos biológicos relacionados.

La electroporación a granel, una técnica utilizada para introducir moléculas en las células a través de nanoporos reversibles en la membrana celular que se producen al exponerlos a pulsos eléctricos, es un método cada vez más popular de transfección celular. (La transfección celular es la introducción de moléculas, como ácidos nucleicos o proteínas, en una celda para cambiar sus propiedades).

Sin embargo, debido a que la electroporación a granel aplica pulsos eléctricos a una solución de celda a granel, da como resultado poblaciones de células heterogéneas y, a menudo, una baja viabilidad celular. Para solucionar estos problemas, Los investigadores de la Universidad Northwestern han desarrollado una herramienta novedosa para la transfección unicelular.

El nuevo método llamado electroporación con sonda de nanofuente (NFP-E), permite a los investigadores introducir moléculas en células objetivo a través de nanoporos temporales en la membrana celular creados por un campo eléctrico localizado aplicado a una pequeña porción de la célula. El método permite a los investigadores controlar la dosis variando la duración de los pulsos eléctricos, que proporciona un control sin precedentes de la transfección celular.

"Esto es realmente emocionante, "dijo Horacio Espinosa, James y Nancy Farley Profesores de Fabricación y Emprendimiento en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y uno de los autores del artículo. "La capacidad de administrar moléculas con precisión en células individuales es necesaria para que los investigadores de biotecnología avancen en el estado de la técnica en terapéutica, diagnósticos, y entrega de medicamentos hacia la promesa de una medicina personalizada ".

Un artículo que describe la investigación, "Electroporación con sonda de nanofuente (NFP-E) de celdas individuales, "fue publicado el 7 de mayo en la revista Nano letras .

NFP-E se basa en la tecnología de sonda de nanofuente (NFP) desarrollada en el laboratorio de Espinosa. El chip NFP-E consta de una serie de sondas en voladizo microfabricadas con canales microfluídicos integrados. La sonda se ha utilizado anteriormente para nanopatrones de proteínas y nanopartículas de alta velocidad para estudios de administración de fármacos.

La nueva aplicación de transfección de una sola celda acopla la sonda con un electrodo y un sistema de control de fluidos que se puede conectar fácilmente a un micromanipulador o microscopio de fuerza atómica para controlar la posición. Este sistema integrado permite que todo el proceso de transfección y la respuesta celular posterior a la transfección sean monitoreados por un microscopio óptico.

El sistema NFP-E está siendo desarrollado para su comercialización por iNfinitesimal LLC, una empresa derivada del noroeste fundada por Espinosa, y se espera que esté disponible a finales de 2013.

La técnica está demostrando ser extremadamente robusta y multifuncional. Los investigadores han utilizado el chip NFP-E para transfectar células HeLa con polisacáridos, proteínas, Horquillas de ADN, y ADN plasmídico con selectividad unicelular, alta eficiencia de transfección (hasta 95%), control de dosis cualitativo, y muy alta viabilidad (hasta 92%).