Microrrobôs estão mudando a forma como se trabalha com células

Em um novo estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, pesquisadores da Universidade de Toronto demonstraram uma nova maneira, não invasiva, de se manipular células usando os avanços da microrrobótica.

A manipulação de células – mover pequenas partículas de um lugar a outro -  é uma parte fundamental de diversos estudos científicos. Um dos métodos para se manipular células é através de pinças optoeletrônicas (POE), que usam diversos padrões de luz para interagir com o objeto de interesse.

Por conta dessa interação direta, existem limitações para a força que pode ser aplicada, bem como a velocidade com que o material celular pode ser manipulado. É aí que o uso de microrrobôs se torna útil.

Um grupo de pesquisadores liderados pelo pesquisador Dr. Shuailong Zhang e o professor Aaron Wheeler, projetaram microrrobôs (que trabalham na escala submilimétrica) que podem ser operados por POE para a manipulação de células.

Ao invés de utilizar a luz para interagir diretamente com as células, a luz é usada para orientar os microrrobôs com formato de engrenagens, que conseguem “capturar” material celular, transportá-lo e liberá-lo em outro lugar. Essa manipulação pode ser feita em velocidades maiores, e causando menos dano à célula quando comparado aos métodos tradicionais de POE.

“A capacidade desses microrrobôs ‘dirigidos’ pela luz de realizarem controle, isolamento e análise não invasivos e precisos em ambientes biológicos complexos os torna uma ferramenta extremamente poderosa", diz Zhang.

“Técnicas tradicionais usadas na manipulação de células únicas enquanto são avaliadas por microscopia são lentas e tediosas, exigindo muita perícia para serem realizadas”, diz Wheeler, professor do departamento de química com consultas cruzadas para o Instituto de Biomateriais e Engenharia Biomédica (IBBME) e o Centro Donnelly de Pesquisa Celular e Biomolecular. “Já esses microrrobôs são relativamente baratos e simples de usar, e têm uma ampla variedade de aplicações, tanto nas ciências biológicas como em outras áreas.”

Além de análise de células, esses microrrobôs podem também ser utilizados na classificação de células (para expansão clonal), sequenciamento de RNA e fusão de células (comumente usadas na produção de anticorpos).

Cindi Morshead, do IBBME e do Departamento de Cirurgia, e presidente da divisão de anatomia, é coautora do estudo. No laboratório de Morshead, no Centro Donelly, sua pesquisa em medicina regenerativa trabalha com células-tronco neurais no cérebro e na medula espinhal.

“Células-tronco neurais respondem a uma série de diferentes estímulos ambientais, que podem se alterar por conta de lesões, assim provocando sinais e respostas celulares, o que é um grande desafio quando tentamos aproveitar o potencial dessas células-tronco para reparo neural”, afirma Morshead. “Esses microrrobôs permitem o controle preciso das células e do microambiente no seu entorno, ferramentas que precisaremos para aprender a melhor forma de ativar as células-tronco”.

Falaí Biotec

Referências:

ZHANG, Shuailong et al. The optoelectronic microrobot: A versatile toolbox for micromanipulation. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, [s.l.], p.1-8, 9 jul. 2019. Proceedings of the National Academy of Sciences. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1903406116.

Traduzido e adaptado de: University of Toronto. "Microrobots to change the way we work with cellular material." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 July 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190708154034.htm>.