Ataque radical a las células vivas
Estimulación de áreas diminutas de las superficies celulares con radicales libres mediante una sonda de microfluidos
¿Existe una forma de manipular químicamente pequeñas áreas confinadas en las superficies celulares? Los científicos han desarrollado una sonda microfluídica para enviar un flujo de radicales libres sobre células vivas y seguir el resultado mediante imágenes de fluorescencia. Como se indica en la revista Angewandte Chemie, este método permite por primera vez generar una zona de reacción de radicales libres de tamaño y concentración controlados para la investigación subcelular.
© Wiley-VCH
Los radicales libres son importantes estimulantes para las células. Cuando las células vivas se exponen a los radicales, desarrollan reacciones intensas que pueden provocar lesiones celulares o incluso la muerte. Muchos fármacos contra el cáncer se basan en la acción de los radicales libres que envían a las células cancerosas a la muerte.
Sin embargo, a los científicos les resulta difícil investigar las reacciones de las células vivas a los radicales de forma realmente controlada. Los radicales libres son inestables y reaccionan con su entorno antes de alcanzar sus objetivos. Un equipo de científicos dirigido por Jin-Ming Lin, de la Universidad de Tsinghua (Pekín), ha desarrollado un método microfluídico para generar continuamente un flujo de radicales libres para su manipulación subcelular.
Para fabricar los radicales, los investigadores eligieron un sistema microfluídico de dos componentes. En esta configuración, un microcanal albergaba una solución de enzimas capaces de escindir el peróxido de hidrógeno. Otro canal contenía una solución de peróxido de hidrógeno y un colorante orgánico. Ambos canales se sumergieron con sus extremos en una solución nutritiva en la que se colocó una célula viva justo debajo de los extremos del canal. Un tercer canal con un flujo ascendente aseguraba que los fluidos que salían de los extremos de los microcanales se encontraran en la posición central, formando una zona de reacción confinada.
Según los autores, esta configuración garantizaba que la zona de reacción tuviera un tamaño de sólo unos pocos micrómetros. En esta zona, la enzima peroxidasa de rábano reaccionaba con el peróxido de hidrógeno para formar intermediarios enzimáticos reactivos, que luego reaccionaban con el colorante orgánico para dar lugar a un radical orgánico. Inmediatamente después de su generación, los radicales del colorante atacarían la célula situada directamente debajo de la zona de reacción.
Tras decenas de segundos de flujo de componentes y ataque de radicales, los investigadores observaron que en la membrana celular había surgido una pequeña mancha que emitía fluorescencia roja brillante. Al seguir este punto a lo largo del tiempo, los investigadores descubrieron que se desplazaba lentamente por la superficie celular.
Los autores afirman que el diminuto punto fluorescente y su movimiento ponen de manifiesto la capacidad del método microfluídico para manipular pequeñas subáreas de la superficie celular. "En contraste con los trazadores lipofílicos, que tiñen toda la célula, resulta convincente que los radicales libres generados sólo atacan la región subcelular objetivo de la célula individual", argumentan.
Una aplicación concreta fascina a los autores: prevén utilizar la sonda microfluídica como un "bolígrafo" para las células. "Esto nos permitirá escribir directamente un texto o dibujar gráficos en las células individuales para un marcado celular personalizado o una obra de arte", explican.
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