Béatrice Garnier Disons que vous deviez déplacer une cellule individuelle d’un endroit à un autre. Remark feriez-vous ? Peut-être des pincettes spéciales ? Une toute petite pelle ?
Le fait est que la manipulation de cellules individuelles est une tâche difficile. Certains travaux ont été effectués sur des soi-disant pincettes optiques qui peuvent pousser des cellules avec des faisceaux de lumière, mais bien qu’elles soient efficaces pour déplacer une seule cellule, elles ne sont pas destinées à manipuler un in addition grand nombre de cellules.
De nouvelles recherches menées à Caltech ont créé une substitute : des protéines remplies d’air, produites par des cellules génétiquement modifiées, qui peuvent être poussées – avec les cellules qui les contiennent – par des ondes ultrasonores.
professeur de génie chimique et de génie médical et chercheur au Howard Hughes Healthcare Institute.
Ces vésicules. assurent la flottabilité de certaines espèces de bactéries aquatiques. Mais ils ont aussi une autre qualité utile : en raison de leurs intérieurs remplis d’air.
Maintenant. Le phénomène est très similaire à la façon dont les ultrasons dans l’air peuvent être utilisés pour suspendre et/ou déplacer de petits objets légers. Cela est dû au fait que les ondes sonores créent des zones de pression qui agissent sur les objets à proximité. Les propriétés physiques d’un objet ou d’un matériau déterminent s’il sera attiré par une zone à haute pression ou repoussé par celle-ci. Les cellules normales sont repoussées des zones de pression additionally élevée, mais les cellules contenant des vésicules de gaz sont attirées vers elles.
“Nous avons déjà utilisé ces vésicules pour l’imagerie, et cette fois. explique Di Wu (MS ’16, PhD ’21). “Ce que cela nous permet de faire, c’est de déplacer des cellules dans l’espace à l’aide d’ultrasons et de pouvoir le faire de manière très sélective.”
D’une portion, l’ingénierie tissulaire – la création de tissus artificiels à des fins de recherche ou à des fins médicales – nécessite que des cellules de kinds spécifiques soient disposées en motifs complexes. Un muscle artificiel peut avoir besoin de plusieurs couches de cellules musculaires, de cellules qui créent des tendons et de cellules nerveuses, par exemple.
un domaine de la médecine dans lequel des cellules aux propriétés souhaitables sont introduites dans le corps.
“Vous introduisez des cellules modifiées dans le corps, et elles vont partout pour trouver leur cible”, explique Di. “Mais avec cette technologie, nous avons potentiellement un moyen de les guider vers l’emplacement souhaité dans le corps.”
À titre de démonstration, l’équipe a montré que les cellules contenant des vésicules de gaz peuvent être forcées à s’agglutiner en une petite boule, ou disposées en bandes minces, ou poussées sur les bords d’un récipient. les cellules ont “dansé” pour prendre de nouvelles positions.
Crédit : Lance Hayashida/Caltech
Wu dit qu’un domaine où leur recherche a le potentiel d’avoir un influence immédiat est le tri cellulaire, un processus nécessaire à divers types de recherche biologique et médicale.
“Une façon courante de trier les cellules consiste maintenant à les concevoir pour qu’elles expriment une protéine fluorescente, puis à utiliser un trieur de cellules activé par fluorescence (FACS)”, dit-il. “C’est un équipement de 300 000 $ qui est volumineux.”
“En revanche, le tri acousto-fluidique peut être effectué avec une toute petite puce qui coûte peut-être 10 $. La raison de cette différence est que dans le tri fluorescent, vous devez mesurer séparément l’expression génique des cellules, puis les déplacer. C’est fait une cellule à la fois. Avec l’expression des vésicules de gaz. S’ils expriment des vésicules de gaz, ils subiront une pressure différente, nous n’avons donc pas besoin de vérifier séparément s’ils expriment des vésicules de gaz et les déplacent ensuite, nous pouvons les déplacer tous en même temps. Cela simplifie grandement les choses.
