Investigadores de Caltech han desarrollado una técnica que les permite mover grupos de células con mucha precisión. Se trata de modificar genéticamente las células para que expresen pequeños sacos de aire proteicos en su interior. Los sacos hacen que las células sean muy susceptibles a la manipulación mediante ondas de ultrasonido, y los investigadores pueden moverlas con precisión en formas o patrones complicados. La nueva tecnología podría ser muy útil para clasificar células para terapias celulares o organizar células en construcciones de biomateriales para formar capas de tejido complejas. La técnica también puede permitir el control del movimiento celular dentro del cuerpo mediante ultrasonido externo. Los sacos también significan que las células se muestran bien en las imágenes de ultrasonido, lo que brinda a los médicos una forma de rastrear su posición en el cuerpo.
Las células son pequeñas y delicadas, y moverlas, clasificarlas o separarlas de forma controlada es un desafío. Sin embargo, desbloquear esta habilidad podría abrir la puerta a numerosas aplicaciones con potencial biomédico. Los investigadores ya han intentado varios enfoques, como las pinzas ópticas, que implican el uso de haces de luz para mover células individuales, pero esta técnica es complicada y normalmente sólo es útil para mover una célula a la vez.
Para separar un tipo específico de célula de una mezcla de células, los investigadores pueden utilizar una técnica de clasificación basada en fluorescencia, pero esto tiene algunos inconvenientes, como describe Di Wu, uno de los investigadores involucrados en el estudio. "Una forma común en que la gente clasifica las células ahora es diseñarlas para que expresen una proteína fluorescente y luego usar un clasificador de células activadas por fluorescencia (FACS)", dijo Wu. "Se trata de un equipo de 300.000 dólares que es voluminoso, a menudo se encuentra en un gabinete de bioseguridad y no clasifica las células muy rápidamente".
Para desarrollar un mejor enfoque, estos investigadores recurrieron a los pequeños sacos de aire que se encuentran en algunas bacterias y que les ayudan a mantenerse flotando en el agua. Los sacos no solo se muestran claramente en las imágenes de ultrasonido, lo que permite a los investigadores rastrear su ubicación y actividad, sino que también hacen que las células sean muy susceptibles a ser movidas y separadas de las células sin sacos de aire cuando se las somete a ondas de ultrasonido.
Los movimientos celulares que pueden lograr los investigadores impresionan por su precisión. Por ejemplo, pudieron manipular un grupo de células para formar una letra "R" en lo que describen como un "holograma acústico".
Aquí hay un video de Caltech sobre la nueva tecnología:
Estudio en la revista Science Advances : actuadores biomoleculares para la manipulación acústica genéticamente selectiva de células
Flashbacks: pinzas acústicas manipulan células vivas para bioimpresión 3D ; Alineación de células vivas dentro de tejidos impresos en 3D mediante ultrasonido ; Las ondas sonoras clasifican las células para diagnóstico y terapias basadas en células
Vía: CalTech
