Una nanosonda entra nelle cellule vive e ne estrae i mitocondri senza danneggiarle
La manipolazione diretta delle cellule viventi è sempre stata uno dei sogni più ambiziosi della biologia moderna. Ora questo sogno si avvicina alla realtà. Un team di ricercatori dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong ha sviluppato una nanosonda robotica capace di muoversi all’interno di una cellula viva ed estrarre un mitocondrio con una precisione mai vista prima, senza provocare danni significativi.
Si tratta di un risultato che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui studiamo le cellule, aprendo nuove prospettive nella ricerca medica e nella terapia cellulare.
Un robot microscopico guidato dall’energia della cellula
Il progetto è stato guidato dal professor Richard Gu Hongrui, che insieme al suo team ha realizzato una nanosonda completamente automatizzata. A differenza delle tecniche tradizionali, questo strumento non utilizza marcatori fluorescenti, evitando così interferenze chimiche o stress artificiali sulla cellula.
La sonda è in grado di navigare all’interno di una cellula vivente, osservando e reagendo in tempo reale ai segnali biologici prodotti dagli organelli stessi.
Nanoelettrodi che “ascoltano” i mitocondri
Il cuore della tecnologia si trova sulla punta della nanosonda, realizzata in vetro e dotata di due nanoelettrodi estremamente sensibili. Questi elettrodi rilevano le improvvise emissioni di specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, sottoprodotti naturali dell’attività mitocondriale.
Quando il segnale supera una determinata soglia, la nanosonda capisce di trovarsi davanti a un mitocondrio attivo. A quel punto entra in funzione la seconda fase.
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Estrazione controllata su scala nanometrica
Una volta individuato l’organello, la punta della sonda passa automaticamente alla modalità di cattura. Speciali strutture dielettroforetiche, definite “nanospike”, consentono di estrarre il mitocondrio con uno spostamento di poche centinaia di nanometri, evitando traumi meccanici alla cellula ospite.
È un’operazione di chirurgia estrema su scala molecolare, che fino a poco tempo fa era considerata impossibile.
Mitocondri vivi e funzionanti dopo l’estrazione
La parte più sorprendente arriva dopo. I ricercatori hanno verificato la vitalità dei mitocondri estratti attraverso analisi PCR e successivo trapianto in altre cellule, dimostrando che l’organello rimane funzionale anche dopo la manipolazione.
Questo conferma che la procedura non è solo precisa, ma anche biologicamente sicura.
Una nuova era per la ricerca medica
Le implicazioni sono enormi. Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare lo studio delle malattie neurodegenerative, dei disturbi metabolici e dei processi cellulari alla base dell’invecchiamento. Inoltre, apre la strada a nuove forme di terapia cellulare, basate su interventi mirati e non invasivi, senza ricorrere a metodi aggressivi o distruttivi.
In altre parole, non stiamo più solo osservando le cellule: stiamo iniziando a interagire con loro in modo intelligente e controllato.
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