Se han desarrollado innumerables dispositivos y moléculas a nanoescala terapéuticos, de diagnóstico y orientados a la investigación para trabajar dentro de las células vivas.Si bien muchas de estas partículas son muy efectivas en lo que hacen, a menudo es la dificultad de liberarlas el verdadero desafío al usarlas con fines prácticos.Por lo general, se utiliza algún tipo de recipiente para transportar estas partículas al interior de las células o se rompe la membrana celular para dejar entrar a los invasores. Como tal, estas técnicas dañan las células o no son muy buenas para entregar su carga de manera consistente, y pueden ser difícil de automatizar.

Ahora, un equipo de colaboradores de la Universidad de Corea y la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa en Japón han desarrollado una forma completamente novedosa de introducir partículas y compuestos químicos, incluidas proteínas, ADN y medicamentos, en el interior de las células sin causar mucho daño. .

La nueva técnica se basa en la creación de vórtices en espiral alrededor de las células que deforman temporalmente las membranas celulares el tiempo suficiente para dejar entrar cosas. Las membranas parecen restaurarse inmediatamente a su estado original una vez que cesa la estimulación del vórtice.Todo esto se realiza en un solo paso y no requiere ninguna bioquímica compleja, nanovehículos de entrega ni daño permanente a las células involucradas.

El dispositivo construido para la tarea, llamado hidroporador en espiral, puede administrar nanopartículas de oro, nanopartículas mesoporosas funcionales de sílice, dextrano y ARNm en diferentes tipos de células en un minuto con una eficiencia de hasta el 96% y una supervivencia celular de hasta el 94%. %.Todo esto a una increíble velocidad de alrededor de un millón de células por minuto y desde un dispositivo barato de producir y sencillo de operar.

"Los métodos actuales adolecen de numerosas limitaciones, incluidos problemas de escalabilidad, costo, baja eficiencia y citotoxicidad", dijo el profesor Aram Chung de la Escuela de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Corea, líder del estudio.“Nuestro objetivo era utilizar microfluidos, donde explotamos el comportamiento de pequeñas corrientes de agua, para desarrollar una nueva y poderosa solución para la entrega intracelular... Simplemente se bombea un fluido que contiene las células y los nanomateriales en dos extremos, y las células, que ahora contienen el nanomaterial: fluye desde los otros dos extremos.Todo el proceso dura sólo un minuto”.

El interior del dispositivo de microfluidos tiene uniones cruzadas y uniones en T a través de las cuales fluyen las células y las nanopartículas.Las configuraciones de unión crean los vórtices necesarios que conducen a la penetración de las membranas celulares y las nanopartículas entran naturalmente cuando surge la oportunidad.

Aquí hay una simulación de un vórtice espiral que causa la deformación celular en la unión transversal y en la unión en T:

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