Come crescono i tumori? E in che modo i batteri trasformano le sostanze innocue in agenti medici? Quando i biofisici vogliono capire cosa sta succedendo nelle cellule viventi, devono introdurre sonde fluorescenti o altre molecole estranee. Esistono diversi modi per superare la parete cellulare senza causare danni permanenti alla cellula. I fisici dell'Università di Bielefeld hanno sviluppato un metodo particolarmente delicato per questo:la nanoiniezione. In un nuovo studio da trovare in Rapporti scientifici pubblicato da Natura , mostrano che con questo metodo, nove cellule su dieci sopravvivono all'iniezione di molecole estranee.

Uno dei metodi più conosciuti per lo studio dei batteri, pianta, e le cellule animali è la microscopia a fluorescenza. Quando si utilizza questo metodo, proteine ​​o altre strutture in una cellula vengono colorate con l'aiuto di sonde fluorescenti. Queste molecole sono fluorescenti. L'eccitazione della luce li fa brillare, illuminando così le strutture etichettate all'interno della cellula. 'Il metodo funziona molto bene su fisso, cioè cellule non viventi, ' dice il professor Dr. Thomas Huser, capo del gruppo di ricerca sulla fotonica biomolecolare. 'Però, il problema è che molto di ciò che vogliamo sapere può essere ottenuto solo dalle cellule viventi».

Il dott. Simon Hennig aggiunge:"Le cellule viventi impediscono l'intrusione della maggior parte delle sonde fluorescenti". Il fisico sta lavorando nel gruppo di ricerca di Huser. Per superare questa resistenza quando si forniscono sonde fluorescenti nelle cellule, ha sviluppato il metodo della nanoiniezione. Usa una minuscola pipetta di vetro cavo per fornire le molecole fluorescenti alle singole cellule. Il processo è controllato da un computer. Uno strumento sviluppato appositamente per la nanoiniezione inserisce la pipetta nella cella. La punta di questo capillare di vetro è molto più piccola di quella utilizzata nella normale microiniezione. Inoltre, il processo impedisce alla cellula di aumentare di dimensioni, perché solo le molecole vengono trasferite e non anche il liquido nella pipetta. "Il metodo è così preciso che possiamo persino consegnare le molecole al nucleo di una cellula, "dice Hennig.

Il nuovo studio conferma che il metodo può essere utilizzato per iniettare molti tipi di sonde e che è molto ben tollerato dalle cellule. 'Questa prova era necessaria, perché le tecniche precedenti come la microiniezione danneggiano così tanto le cellule che la maggior parte non sopravvive al trattamento, "dice Hennig. Il suo collega Matthias Simonis ha testato il metodo della nanoiniezione su più di 300 cellule e ha confrontato i risultati con quelli della microiniezione. La scoperta principale è stata che il 92 percento delle cellule è sopravvissuto alla nanoiniezione rispetto al 40 percento della microiniezione. "Le analisi hanno anche confermato che queste cellule trattate proliferavano normalmente, "dice Hennig. Secondo il fisico, la proliferazione non è solo un segno di una cellula sana. Apre anche nuove possibilità per gli esperimenti. Per esempio, un'influenza negativa dell'iniezione può essere esclusa in anticipo. Ciò consente ai ricercatori di studiare le cellule iniettate senza dover tenere conto anche dell'effetto dell'iniezione. Hennig vede la nanoiniezione come un modo particolarmente promettente di studiare, Per esempio, come le singole cellule reagiscono tra loro.