Tener buen ojo para los detalles es una habilidad esencial para muchas profesiones. En particular, los biólogos utilizan técnicas especiales y tecnología avanzada para analizar células individuales con una precisión sin precedentes. La citometría de impedancia es un método experimental que puede revelar características específicas de células individuales vivas. Esta técnica requiere penetración eléctrica, en la que la corriente de alta frecuencia puede pasar libremente a través de la membrana celular, sin dañar la célula. Ahora, investigadores de Japón han determinado las condiciones óptimas para realizar la citometría de impedancia. Su trabajo puede conducir a una evaluación rápida de las células durante el cultivo en experimentos biológicos.

Un método mejorado para medir la morfología y la biomasa de células individuales mediante citometría de impedancia se ha introducido en un estudio publicado recientemente en Microsystems &Nanoengineering . La citometría de impedancia consiste en aplicar voltajes de alta frecuencia a los electrodos para medir la impedancia compleja, que puede brindar información sobre la forma y el volumen efectivo de la celda. En el estudio, los investigadores dirigidos por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara utilizaron diferentes fases de señales de voltaje en cuatro frecuencias. Demostraron que los voltajes aplicados con frecuencias de alrededor de 7 MHz pueden atravesar la membrana de las células de Euglena gracilis. Las frecuencias más altas pueden monitorear los cambios en la biomasa, mientras que las frecuencias más bajas pueden rastrear los cambios de volumen.

Cuando un campo eléctrico de alta frecuencia penetra en la membrana celular, la distribución intracelular desigual inclina los pulsos de impedancia hacia la izquierda o hacia la derecha, lo que se ha verificado en simulación y experimentos. "En última instancia, nuestro método para determinar la conductividad de la membrana celular se basa en el grado de inclinación causado por los pulsos eléctricos", dice el autor Yoichiroh Hosokawa. El equipo también realizó estudios de calibración utilizando perlas para comprender mejor los mecanismos físicos subyacentes de este efecto.

"Esta investigación permite determinar fácilmente la penetración eléctrica de una membrana celular, y la plataforma propuesta es aplicable a la evaluación multiparamétrica del estado del organismo durante el cultivo", dice el autor principal Yaxiaer Yalikun. Esta plataforma puede integrarse fácilmente en sistemas de microfluidos para el control escalable de experimentos biológicos.

Este nuevo método de citometría de impedancia desarrollado por el equipo de investigación dirigido por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara puede satisfacer la necesidad de un análisis eficiente y altamente preciso de células individuales vivas. Las aplicaciones futuras podrían extenderse a las células de los mamíferos para monitorear cambios específicos de membrana en campos como la oncogénesis y el envejecimiento celular. + Explora más

Examen de formas celulares sin microscopio