A técnica de nanopartículas mede a força da mordida em minúsculos vermes C. elegans

Uma equipe de cientistas de materiais, físicos, engenheiros mecânicos e fisiologistas moleculares da Universidade de Stanford desenvolveram uma técnica de nanopartículas que pode ser usada para medir a dinâmica da força dentro de uma criatura viva, como os vermes Caenorhabditis elegans que mordem sua comida.

Em seu papel publicado no diário Naturezao grupo descreve como eles usaram radiação infravermelha para excitar nanocristais luminescentes de uma forma que permitisse medir os níveis de energia das células dentro de um verme C. elegans.

Andries Meijerink, da Universidade de Utrecht, publicou um Artigo de notícias e visualizações na mesma edição da revista, descrevendo o trabalho realizado pela equipe na Califórnia.

Como observa Meijerink, ser capaz de medir forças dentro de criaturas vivas poderia contribuir muito para uma melhor compreensão dos processos moleculares internos. Até agora, esses esforços têm sido frustrados pela necessidade de sensoriamento remoto em faixas e escalas variáveis. Neste novo estudo, a equipe de pesquisa encontrou uma maneira de contornar esses problemas e mediu a força dos músculos dentro do trato digestivo de C. elegans.

O trabalho baseou-se em pesquisas anteriores que mostraram que a luz de moléculas luminescentes pode ser usada para sensoriamento remoto se o espectro de emissão for afetado por certas mudanças físicas, como temperatura ou pressão. Eles incorporaram nanocristais de érbio e itérbio em minúsculas esferas de poliestireno aproximadamente do tamanho de uma bactéria e depois os alimentaram com vermes C. elegans. O tamanho das esferas permitiu que elas passassem pelo sistema digestivo do verme até encontrarem uma estrutura conhecida como moedor, que, como o próprio nome sugere, mói os alimentos que o verme ingere.

O moedor, observam os pesquisadores, é operado tensionando e liberando os músculos subjacentes. As esferas introduzidas pelos pesquisadores penetraram nesses músculos. Os pesquisadores então monitoraram os nanocristais através de um minúsculo microscópio de leitura de fluorescência enquanto o moedor period ativado.

Isto permitiu à equipe medir mudanças nos espectros moleculares luminescentes à medida que o verme aplicava seu moedor. Eles foram então capazes de usar essas mudanças para calcular quanta energia estava sendo usada pelo músculo moedor do verme. Eles descobriram que a força de mordida period de aproximadamente 10 µN.

A equipa de investigação conclui sugerindo que o seu trabalho mostra que é possível medir vigor dinâmica dentro dos seres vivos, o que eles sugerem que poderia levar a novas abordagens para o estudo de processos biológicos internos.

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