Sfruttamento delle particelle d'oro per la manipolazione cellulare
Il campo in espansione della nanoscienza fornisce continuamente soluzioni innovative attraverso l'uso delle particelle da 1 a 100 nanometri di dimensione. La capacità dell'oro di assorbire fortemente le radiazioni laser e di convertirle in calore rende le nanoparticelle di oro uno strumento ideale per una varietà di applicazioni biologiche. Questa proprietà è stata sfruttata con nanoparticelle in sospensione per distruggere selettivamente le cellule tumorali e per la dissociazione molecolare delle catene di DNA. Il progetto MULTI-PGNAS (Multifunctional photothermal gold nanoarrays for cellular manipulation) intendeva utilizzare questa tecnologia sviluppando supporti sensibili alla luce per la manipolazione in vitro di cellule adesive. A questo scopo sono state disposte nanoparticelle di oro su vetrini di vetro, rivestite con peptidi di integrina leganti, che servono come siti cellulari adesivi che imitano le condizioni in vivo. I ricercatori hanno impiegato la potenza del laser per ottimizzare l'energia termica rilasciata in modo da poter controllare la migrazione delle cellule sulla morte cellulare. Significativamente, lo studio pubblicato (ACS Nano, 2012, 6 (8), p 7227–7233, DOI: 10.1021/nn302329c) dimostra che le cellule adattano il loro comportamento in funzione della temperatura locale. Riscaldando in prossimità della periferia cellulare, il calore locale agisce come un muro che impedisce alla cellula di formare nuovi siti adesivi. In questo modo gli scienziati sono riusciti a controllare la direzione della migrazione cellulare e a bloccare reversibilmente la migrazione, come mostrato nella figura sopra. La tecnologia MULTI-PGNAS contiene grandi potenzialità per le applicazioni di ricerca fondamentali quali i sistemi lab-on-chip e vari dispositivi biologici in cui è richiesto il rilascio e il trasporto di entità come cellule o biomolecole. Il prossimo obiettivo degli scienziati MULTI-PGNAS è riuscire a capire come controllare la produzione di calore su scala nanometrica, che potrebbe aprire nuove vie per la nanochimica, il rilascio di farmaco e la microfluidica.
