Especializados láseres pulsados se han utilizado para inyectar las células individuales con una variedad de materiales, pero poco se sabe acerca de cómo este tipo de inyección puede afectar a las células vivas.
Por primera vez, investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han analizado este proceso de inyección de escala nanométrica en las células vivas y descubrió que pequeños cambios en la intensidad del láser podría marcar la diferencia entre una célula sana y un muerto.
Los hallazgos serán presentados por el investigador principal, Ingrid Wilke, profesor asistente de física en Rensselaer, en el World of Photonics Congreso en Munich, Alemania el 20 de junio de 2007. La investigación apareció originalmente en la edición de abril de 2007 de Physical Review E.
Enfermedad humana comienza y los avances a nivel celular. La comprensión de cómo los materiales como las proteínas o los ingredientes de drogas afectan a una celda individual pueda dar a los investigadores información relevante sobre cómo ese material podría afectar a todo el cuerpo humano, según Wilke. Esto hace que los descubrimientos a nivel celular muy importante.
Los nuevos hallazgos podrían servir como un conjunto de directrices para futuras investigaciones que requiere microinyección precisa de las células vivas individuales. Va como la investigación de las pruebas de drogas para la toxicidad a atacar a las células del tumor con quimioterapia.
"La técnica permitirá a los investigadores utilizar una precisión sin precedentes para microinject células o incluso realizar nanosurgery en las células", dijo Wilke.
"El problema con los métodos anteriores de una sola célula de inyección fue de la viabilidad celular baja y baja eficacia", dijo Wilke. Otros métodos de microinyección física son muy obstaculizada en las células vivas por el escudo protector natural que encierra las células de mamíferos. Romper con esta gran fortaleza, microscópicas mientras mantiene viva a la célula y en buen estado ha demostrado ser extremadamente difícil.
Los investigadores utilizaron una fuerte orientación de femtosegundos pulsos láser que crea un poro o abertura en la pared celular de las células vivas y alentó a los celulares para tomar en moléculas diferentes. El rayo láser sirve como una aguja que perfora la piel alrededor de la celda de protección, el fomento de la célula para absorber el material que lo rodea. En este caso, los investigadores utilizaron un tinte de yodo amarillo como la vacuna a nanoescala para que los resultados de la inyección podría ser fácilmente vistos en las imágenes microscópicas.
Un femtosegundo es una mil millonésima de una millonésima de segundo. El pulso de un láser de femtosegundo es tan rápido que parece como un rayo constante de luz al ojo desnudo. El láser emite radiación en el infrarrojo cercano (NIR) la porción del espectro, lo que significa que la longitud de onda es demasiado larga para ser visto por ojos humanos.
Después de un análisis, el láser de femtosegundos NIR se encontraron para preservar la integridad de las células, dijo Wilke. Pero sólo hasta una cierta intensidad.