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Las micro máquinas pueden introducir moléculas en células individuales.

micro máquinas

Una investigación realizada por el profesor Gilad Yossifon, permite una electroporación unicelular mucho más eficiente y precisa.

Las micro máquinas autopropulsadas (“partículas activas”, “micro motores”) están emergiendo como una prometedora herramienta de microescala y nanoescala para el análisis unicelular.

Al aplicar partículas activas como microelectrodos móviles, es posible controlar la captura selectiva y la liberación en células individuales.

Esta herramienta experimental para el diagnóstico basado en células individuales de enfermedades humanas y biología molecular también puede servir como una nueva plataforma de prueba para terapias celulares y entrega dirigida.

La investigación, fue realizada por el profesor Gilad Yossifon, del Technion. Participaron los investigadores posdoctorales Dr. Yue Wu y Afu Fu (facultad de medicina), quienes son marido y mujer.

“Demostramos con éxito, por primera vez, que un campo eléctrico externo puede atrapar y transportar bacterias singularmente y electroporar selectivamente las bacterias atrapadas”.

Este enfoque es genérico y es aplicable a bacterias y partículas de Janus metalodielectricas (donde un hemisferio es conductor y el otro dieléctrico), así como a una amplia gama de tipos de células y diseños de micromáquinas.

La electroporación es una técnica de microbiología prevalente en la que se aplica un campo eléctrico a las células para aumentar la permeabilidad de la membrana celular. Permitimos de este modo la introducción de productos químicos, medicamentos o ADN en la célula.

El uso de micro máquinas

Con frecuencia se usa para introducir ADN en las células bacterianas, donde las células luego “copian” el ADN.

Actualmente, la electroporación solo se puede aplicar a un gran número de células al mismo tiempo, y no es posible llevar a cabo el proceso en una sola célula objetivo.

Sin embargo, la micromáquina desarrollada por el profesor Yossifon puede navegar a una célula específica, romper la membrana celular e introducir las moléculas en esa célula.

Los biólogos podrán manipular células individuales utilizando esta nueva herramienta, que tiene muchas ventajas sobre los engorrosos micro manipuladores externos existentes.

La nueva plataforma es multifuncional y puede introducir moléculas en muchas células objetivo en paralelo, lo que aumenta el rendimiento de la electroporación y mejora los resultados.

Esta innovadora plataforma de “laboratorio en una partícula” utiliza portadores autopropulsados para avanzar aún más en las pruebas de diagnóstico y análisis de muestras.

Cuenta con las ventajas del laboratorio tradicional en un chip, como la portabilidad y la eficiencia, pero es capaz de superar desafíos como la complejidad y el diseño predeterminado.

De manera similar, para la electroporación de nanocanales, el microelectrodo móvil puede realizar una electroporación local en una porción más pequeña de la célula, por lo que es mínimamente invasivo.

Como resultado, se espera que produzca un rendimiento de electroporación reversible significativamente mayor.

La nueva plataforma ha sido probada in vitro en bacterias. El profesor Yossifon ahora está expandiendo su investigación para incluir células de mamíferos y varios cargos.

 

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