En un nuevo estudio publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , investigadores de la Universidad de Toronto han demostrado una forma novedosa y no invasiva de manipular las células a través de microrobotics.
La manipulación celular - mover pequeñas partículas de un lugar a otro - es una parte integral de muchos esfuerzos científicos. Un método para manipular células es a través de pinzas optoelectrónicas OET, que utilizan varios patrones de luz para interactuar directamente con el objeto deinteresar.
Debido a esta interacción directa, existen limitaciones en la fuerza que se puede aplicar y la velocidad en la que se puede manipular el material celular. Aquí es donde el uso de microrobotics se vuelve útil.
Un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Shuailong Zhang y el profesor Aaron Wheeler, posdoctorales, han diseñado microrobots que trabajan a una escala submilimétrica que pueden ser operados por OET para la manipulación celular.
En lugar de usar la luz para interactuar directamente con las células, la luz se usa para dirigir microrobots en forma de rueda dentada que pueden "recoger" el material celular, transportarlo y luego entregarlo. Esta manipulación se puede hacer a mayores velocidades y causar menosdaño al material en comparación con los métodos OET tradicionales.
"La capacidad de estos microrobots impulsados por la luz para realizar un control no invasivo y preciso, aislamiento y análisis de células en entornos biológicos complejos los convierte en una herramienta muy poderosa", dice Zhang.
"Las técnicas tradicionales que se utilizan para manipular células individuales mientras se evalúan por microscopía son lentas y tediosas, y requieren mucha experiencia para llevarlas a cabo", dice Wheeler, profesor en el departamento de química con citas cruzadas al Instituto deBiomateriales e Ingeniería Biomédica IBBME y el Centro Donnelly para la Investigación Celular y Biomolecular.
"Pero estos microrobots son económicos y muy fáciles de usar y tienen una amplia gama de aplicaciones en las ciencias de la vida y más allá".
Además del análisis celular, los microrobots también se pueden usar en la clasificación celular para expansión clonal, secuenciación de ARN y fusión célula-célula comúnmente utilizada en la producción de anticuerpos.
Cindi Morshead, profesora de IBBME y Cirugía, y presidenta de la división de anatomía, es coautora del estudio. En el laboratorio de Morshead en el Centro Donnelly, su investigación en medicina regenerativa trabaja con células madre neurales que residen enel cerebro y la médula espinal
"Las células madre neurales responden a una multitud de señales y estímulos ambientales en su nicho, y estos cambian con la lesión, por lo que detectar las señales y las respuestas celulares es un gran desafío cuando intentamos aprovechar el potencial de las células madrecélulas para reparación neuronal ", dice Morshead.
"Estos microrobots permiten el control exquisito de las células y su microambiente, herramientas que necesitaremos para aprender cómo activar mejor las células madre".
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Materiales proporcionados por Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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