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    Stimulation de zones minuscules sur des surfaces cellulaires avec des radicaux libres à l'aide d'une sonde microfluidique

    Crédit :Wiley-VCH/ Angewandte Chemie . DOI :10.1002/anie.202016171

    Pourrait-il y avoir un moyen de manipuler chimiquement petit, des zones confinées sur des surfaces cellulaires ? Les scientifiques ont développé une sonde microfluidique pour envoyer un flux de radicaux libres sur les cellules vivantes et suivre le résultat à l'aide de l'imagerie par fluorescence. Comme indiqué dans le journal Angewandte Chemie , cette approche permet pour la première fois de générer une zone réactionnelle de radicaux libres de taille et de concentration contrôlées pour la recherche subcellulaire.

    Les radicaux libres sont des stimulants importants pour les cellules. Lorsque des cellules vivantes sont exposées à des radicaux, ils développent des réactions intenses qui peuvent entraîner des lésions cellulaires ou même la mort. De nombreux médicaments anticancéreux sont basés sur l'action des radicaux libres qui entraînent la mort des cellules cancéreuses.

    Cependant, les scientifiques ont du mal à effectuer des recherches sur les réactions des cellules vivantes aux radicaux d'une manière vraiment contrôlée. Les radicaux libres sont instables et réagissent avec leur environnement avant d'atteindre leurs cibles. Une équipe de scientifiques dirigée par Jin-Ming Lin de l'Université Tsinghua, Pékin, a maintenant développé une approche microfluidique pour générer en continu un flux de radicaux libres pour la manipulation subcellulaire.

    Pour faire les radicaux, les chercheurs ont choisi un système microfluidique à deux composants. Dans cette configuration, un microcanal contenait une solution d'enzymes capables de cliver le peroxyde d'hydrogène. Un autre canal contenait une solution de peroxyde d'hydrogène et un colorant organique. Les deux canaux ont été immergés avec leurs extrémités dans une solution nutritive où une cellule vivante a été placée juste en dessous des extrémités des canaux. Un troisième canal à flux ascendant assurait que les fluides sortant des extrémités du microcanal se rejoignent en position médiane, formant une zone de réaction confinée.

    Selon les auteurs, cette configuration garantissait que la zone de réaction avait une taille de seulement quelques micromètres. Dans cette zone, l'enzyme peroxydase de raifort réagirait avec le peroxyde d'hydrogène pour former des intermédiaires enzymatiques réactifs, qui a ensuite réagi avec le colorant organique pour donner un radical organique. Immédiatement après leur génération, les radicaux colorants attaqueraient alors la cellule placée directement en dessous de la zone de réaction.

    Après des dizaines de secondes de flux de composants et d'attaque radicale, les chercheurs ont observé qu'une minuscule tache émettant une fluorescence rouge vif avait émergé sur la membrane cellulaire. Suivi de cet endroit au fil du temps, les chercheurs ont découvert qu'il se promenait lentement sur la surface cellulaire.

    Les auteurs disent que la minuscule tache fluorescente et son mouvement mettent en évidence la capacité de la méthode microfluidique à manipuler de petites sous-zones à la surface des cellules. « Contrairement aux traceurs lipophiles, qui colorent toute la cellule, il est convaincant que les radicaux libres générés n'attaquent que la région subcellulaire cible de la cellule unique, " ils se disputent.

    Une application particulière fascine les auteurs :ils envisagent d'utiliser la sonde microfluidique comme un « stylo » pour les cellules. « Cela nous permettra d'écrire directement du texte ou de dessiner des graphiques sur des cellules individuelles pour un marquage de cellule ou des illustrations personnalisés, " expliquent-ils.


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