Según los autores, este método será útil para tratar las enfermedades oncológicas y cardiovasculares, las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. Los resultados de la investigación están publicados en la revista Nanoscale.
Un nivel determinado de rigidez de las células es muy importante para la salud. Esto se refiere, ante todo, al citoesqueleto, es decir, la estructura de las células que les ayuda a adaptarse al medioambiente. De sus propiedades por ejemplo depende directamente la calidad de funcionamiento del sistema cardiovascular. Según los expertos, la alteración de las propiedades del citoesqueleto puede derivar en cáncer, insuficiencia cardíaca y otras enfermedades.
La rigidez de las células se suele medir hoy con el uso del método de microscopía de fuerza atómica (AFM, por sus siglas en inglés). Las deficiencias de este método consisten en que, durante el proceso de escaneo se produce una grave deformación de las células vivas y sus propiedades cambian, lo que conlleva su muerte y no permite obtener datos de precisión necesaria, explican los científicos de la NUST MISIS.
Los expertos de la universidad mejoraron el método AFM al combinarlo con otro método: la microscopía de barrido por conductividad Iónica (SICM). Esta técnica creada con la participación de los científicos rusos que se había aplicado anteriormente solo para visualizar las superficies, se usó por primera vez para medir la rigidez de las células.
"En la microscopía de barrido por conductividad Iónica se realiza un escaneo sin contacto con el uso de una nanopipeta a través de la cual pasa un flujo de iones del cloro. La posición de la nanopipeta se determina en dependencia del cambio de la corriente iónica. Este método permite 'palpar' con alta precisión la estructura local de la célula", explica el empleado del Laboratorio de Investigación de Biofísica de la NUST MISIS, Piotr Gorelkin.
Según los científicos, en el proceso de escaneo, la nanopipeta se aproxima a la superficie a una distancia tan pequeña que las fuerzas de Van der Waals empiezan a ejercer la influencia en los iones que pasan a través de su orificio aumentando o reduciendo su flujo. Según los autores, este método será útil para estudiar en detalle los movimientos de las células y la división celular.
"Este método único permitirá estudiar mejor el funcionamiento del citoesqueleto celular, lo que hará avanzar las investigaciones de las enfermedades cardiovasculares y oncológicas, las enfermedades de Alzheimer y Parkinson", señala Piotr Gorelkin.
La investigación contó con la participación de expertos de Gran Bretaña y Japón también. En un futuro, los científicos planean adaptar la microscopía de barrido por conductividad Iónica para estudiar los mecanismos de desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas. El grupo de científicos investigan asimismo las propiedades mecánicas del citoesqueleto de tejidos diversos para diseñar nuevos medicamentos contra el cáncer.