El ensamblaje de nanohojas de proteínas que presenta fuertes propiedades mecánicas permite la adhesión celular y la proliferación en la superficie de los líquidos. Crédito:Julien Gautrot
Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han descubierto que las células pueden "caminar" sobre los líquidos de manera similar a como los geckos se adhieren a otras superficies.
Las células se cultivan típicamente en materiales sólidos, como plástico de cultivo de tejidos, polímeros degradables y biocerámicas. Se cree que las fuertes propiedades mecánicas de estos biomateriales son necesarias para permitir la adhesión celular, un proceso importante que a menudo controla el comportamiento de las células madre y promueve la incorporación de implantes por los tejidos circundantes y la regeneración de tejidos.
En este estudio, publicado en Nano letras , los investigadores informan del crecimiento exitoso de las células de la piel en la superficie de las gotitas de aceite líquido.
Esto es sorprendente ya que no se cree que la baja viscosidad de los líquidos apoye las fuerzas mecánicas generadas por las células durante su adhesión.
El equipo de investigación descubrió que las nanohojas de proteínas, películas de solo unos pocos nanómetros de espesor, se ensamblan en la superficie de dichos líquidos y muestran fuertes propiedades mecánicas suficientes para resistir las fuerzas generadas por las células.
Combinando diferentes tipos de métodos de caracterización mecánica a nanoescala, proponen que la adhesión celular a dichos líquidos no está mediada por la tensión superficial, como en el caso del caminar de los zancudos, pero más parecido a la adhesión de los geckos a una amplia gama de superficies, en el que las fuerzas de cizallamiento juegan un papel importante.
Colonias de células epidérmicas cultivadas en líquidos (izquierda) y plástico de cultivo de tejidos usado clásicamente para cultivo celular (derecha). Crédito:Julien Gautrot
Autor principal, Dr. Julien Gautrot, de la Escuela de Ingeniería y Ciencia de los Materiales de Queen Mary, dijo:"Comprender los mecanismos responsables de este comportamiento es importante, ya que sugiere que las propiedades a nanoescala, en lugar de sus propiedades a granel, controla la adhesión celular y potencialmente otros comportamientos celulares. Esto tendrá importantes implicaciones para el diseño de una nueva generación de biomateriales para la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos ".
Añadió:"Esto significa que las propiedades a nanoescala de los biomateriales o los andamios de ingeniería de tejidos se pueden diseñar independientemente de las propiedades a granel para controlar el fenotipo celular y la mecánica del andamio por separado".
Sistemas líquido-líquido, como emulsiones a modo de vinagreta, son particularmente ventajosas para una amplia gama de procesos y tecnologías. A menudo se utilizan en síntesis química e ingeniería química donde han revolucionado los procesos industriales. A diferencia de, Las tecnologías de cultivo celular y de células madre no se han beneficiado de la flexibilidad de los sistemas líquido-líquido.
El equipo sugiere que el estudio podría conducir al diseño de una nueva generación de tecnologías celulares, para la mejora de la producción de células madre adherentes para la medicina regenerativa.
