A. Un campo magnético externo impulsa los nanotubos de carbono magnético hacia una célula cultivada en un filtro de policarbonato. Para indicar la extracción molecular, la célula se transfecta de antemano para la sobreexpresión de GFP. B. Los MCNT penetran en la celda bajo una fuerza magnética. C. Los MCNT atraviesan y salen de la célula y extraen GFP. Las lanzas portadoras de GFP se recogen en los poros de un filtro de policarbonato. D. GFP que representa las moléculas de señal intracelular se puede utilizar para el análisis de poros individuales. Crédito:Universidad de Houston
Los investigadores de la Universidad de Houston han ideado un nuevo método para extraer moléculas de células vivas sin interrumpir el desarrollo celular. trabajo que podría brindar nuevas vías para el diagnóstico del cáncer y otras enfermedades.
Los investigadores utilizaron nanotubos de carbono magnetizados para extraer biomoléculas de células vivas, permitiéndoles recuperar información molecular sin matar las células individuales. Una descripción del trabajo aparece esta semana en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
La mayoría de los métodos actuales para identificar información intracelular dan como resultado la muerte de las células individuales, haciendo imposible seguir obteniendo información y evaluar los cambios a lo largo del tiempo, dijo Zhifeng Ren, M.D. Anderson, profesor de física e investigador principal en el Centro de Superconductividad de la UH y autor principal del artículo. El trabajo fue una colaboración entre el laboratorio de Ren y el de Paul Chu, T.L.L. Presidente del Templo de Ciencias y director fundador del Centro de Superconductividad de Texas.
Otros investigadores clave del proyecto fueron Xiaoliu Zhang, investigador del cáncer del Centro de Receptores Nucleares y Señalización Celular de la UH, y Dong Cai, profesor asistente de física.
Chu un coautor del artículo, dijo que la nueva técnica permitirá a los investigadores extraer información fundamental de una sola célula.
"Ahora, (la mayoría) de las técnicas rompen muchas células para extraer el material dentro de las células, lo que obtienes es el promedio de muchas celdas, ", dijo." Las células individuales pueden ser diferentes, pero no se puede ver exactamente cómo funcionan ".
Los investigadores dijeron que los pasos descritos en el documento ofrecen una prueba de concepto. Ren dijo que el siguiente paso "será más estudio de los procesos biológicos y químicos de la célula, más análisis ".
Los resultados iniciales son prometedores para la biomedicina, él dijo. "Esto muestra cómo la nanociencia y la nanoingeniería pueden ayudar al campo médico".
Cai dijo que el nuevo método será útil para la detección de fármacos contra el cáncer y el estudio de carcinogénesis, así como para estudios que permitan a los investigadores obtener información de células individuales, reemplazando los métodos de muestreo anteriores que promedian la diversidad celular y oscurecen la especificidad de los perfiles de biomarcadores.
En el papel, Los investigadores explican la razón fundamental del trabajo:la mayoría de los métodos para extraer información molecular provocan la muerte celular. y los que perdonan la celda conllevan desafíos especiales, incluida la eficiencia limitada.
Este método es relativamente sencillo, requiriendo el uso de nanotubos de carbono magnetizados como transportador y un filtro de policarbonato como colector, ellos informan. Para el experimento se utilizaron células de una línea celular de cáncer de riñón embrionario humano.
El trabajo se basa en un artículo de 2005 publicado por el grupo de Ren en Nature Methods, que estableció que los nanotubos de carbono magnetizados pueden entregar cargas útiles moleculares en las células. La investigación actual lleva ese paso más allá para sacar moléculas de las células impulsándolas magnéticamente a través de las paredes celulares. Los nanotubos de carbono se cultivaron con un sistema de deposición de vapor químico mejorado con plasma, con partículas magnéticas de níquel encerradas en las puntas. También se depositó una capa de níquel a lo largo de la superficie de los nanotubos individuales para que los nanotubos fueran capaces de penetrar en una pared celular guiados por un imán.
