I ricercatori dell'Università di Houston hanno ideato un nuovo metodo per estrarre molecole da cellule vive senza interrompere lo sviluppo cellulare, lavoro che potrebbe fornire nuove strade per la diagnosi del cancro e di altre malattie.

I ricercatori hanno utilizzato nanotubi di carbonio magnetizzati per estrarre biomolecole da cellule vive, consentendo loro di recuperare informazioni molecolari senza uccidere le singole cellule. Una descrizione del lavoro appare questa settimana nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze.

La maggior parte dei metodi attuali per identificare le informazioni intracellulari provoca la morte delle singole cellule, rendendo impossibile continuare ad acquisire informazioni e valutare il cambiamento nel tempo, disse Zhifeng Ren, M.D. Anderson Professore alla cattedra di fisica e ricercatore principale presso il Center for Superconductivity dell'UH e autore principale dell'articolo. Il lavoro è stato una collaborazione tra il laboratorio di Ren e quello di Paul Chu, T.L.L. Temple Chair of Science e direttore fondatore del Texas Center for Superconductivity.

Altri ricercatori chiave del progetto includevano Xiaoliu Zhang, un ricercatore sul cancro con il Centro UH per i recettori nucleari e la segnalazione cellulare, e Dong Cai, assistente professore di fisica.

Chu, un coautore del documento, ha affermato che la nuova tecnica consentirà ai ricercatori di trarre informazioni fondamentali da una singola cellula.

"Ora, (la maggior parte) delle tecniche rompono molte cellule per estrarre il materiale all'interno delle cellule, quindi quello che ottieni è la media su molte celle, " ha detto. "Le singole cellule possono essere diverse, ma non puoi vedere esattamente come funzionano."

I ricercatori hanno affermato che i passaggi delineati nel documento offrono una prova del concetto. Ren ha detto che il prossimo passo "sarà più studio dei processi biologici e chimici della cellula, più analisi».

I primi risultati sono promettenti per la biomedicina, Egli ha detto. "Questo mostra come la nanoscienza e la nanoingegneria possono aiutare il campo medico".

Cai ha affermato che il nuovo metodo sarà utile per lo screening dei farmaci antitumorali e lo studio sulla carcinogenesi, così come per gli studi che consentono ai ricercatori di ottenere informazioni da singole cellule, sostituendo i precedenti metodi di campionamento che mediano la diversità cellulare e oscurano la specificità dei profili dei biomarcatori.

Nella carta, i ricercatori spiegano la loro logica per il lavoro:la maggior parte dei metodi per estrarre informazioni molecolari provoca la morte cellulare, e quelli che risparmiano la cella portano sfide speciali, compresa l'efficienza limitata.

Questo metodo è relativamente semplice, richiedendo l'uso di nanotubi di carbonio magnetizzati come trasportatore e un filtro in policarbonato come collettore, riferiscono. Per l'esperimento sono state utilizzate cellule di una linea cellulare di cancro del rene embrionale umano.

Il lavoro si basa su un documento del 2005 pubblicato dal gruppo di Ren in Nature Methods, che ha stabilito che i nanotubi di carbonio magnetizzati possono fornire carichi molecolari nelle cellule. La ricerca attuale fa un ulteriore passo avanti per spostare le molecole fuori dalle cellule guidandole magneticamente attraverso le pareti cellulari. I nanotubi di carbonio sono stati coltivati ​​con un sistema di deposizione chimica da vapore potenziato al plasma, con particelle magnetiche di nichel racchiuse sulle punte. Uno strato di nichel è stato inoltre depositato lungo la superficie dei singoli nanotubi in modo da rendere i nanotubi capaci di penetrare in una parete cellulare guidata da un magnete.