Manipulação de células vegetais com nanotecnologia


O uso de nanotubos de carbono (CNTs) como carreadores de drogas tem sido estudado em células de mamíferos. Comparados às nanopartículas, os CNTs possuem maior volume interno, podendo abrigar mais moléculas do fármaco; e este volume é mais acessível, porque as tampas podem ser facilmente removidas.

Além disso, as pesquisas em fitotecnia voltadas para o estudo do genoma da planta e da função gênica, bem como o aprimoramento de especiarias agrícolas, tornaram-se uma das fronteiras da nanotecnologia.

Até que ponto os nanomateriais podem ser usados ​​para entregar uma carga útil dentro das células vegetais é um assunto que ainda não foi muito estudado. As células vegetais diferem das células animais em vários aspectos; Um dos principais é que, além da membrana celular, eles possuem uma parede ao seu redor que fornece suporte estrutural e mecânico. A parede das células vegetais é geralmente feita de polissacarídeos e celulose, o que proporciona à célula um ambiente forte e rígido para viver, mas também constitui uma barreira adicional que as moléculas que carregam a carga devem superar para ter acesso ao interior do as células. Assim, por exemplo, muitos reagentes de imagem intracelular (como o corante de cálcio), que são amplamente usados ​​em células de mamíferos, não podem ser aplicados a células de plantas intactas.

Em uma nova pesquisa, cientistas chineses investigaram a capacidade dos nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) de penetrar na parede celular e na membrana celular de células vegetais intactas, a fim de descobrir se eles podem ser usados como transportadores moleculares.

Em seu trabalho, Xiaohong Fang, professora de química do Laboratório Principal de Nanotecnologia e Nanoestrutura Molecular da Academia de Ciências de Pequim, e seus colegas apresentam a primeira prova de que materiais podem ser introduzidos em células vegetais intactas sem ajuda. tratamentos externos ou anteriores. Além disso, eles demonstraram que é possível transportar SWCNTs conjugados a pequenas moléculas de corante ou DNA para dentro das células, o que mostra o potencial dos SWCNTs como nanocarreadores para células vegetais. Além do mais, a equipe mostrou que, com os SWCNTs, é até possível liberar diferentes cargas em diferentes compartimentos dentro de uma célula vegetal.

A equipe relatou seus resultados na revista Nano Letters ("Nanotubos de carbono como transportadores moleculares para células vegetais muradas").

Em comparação com os métodos de entrega existentes para células vegetais com paredes - como o gene gun, eletroporação e microinjeção - uma estratégia de entrega baseada em nanopartículas tem suas vantagens devido à facilidade de intervenção e ampla aplicabilidade.

O estudo da equipe de Fang abre uma nova abordagem para a entrega de carga em células vegetais com paredes. Por exemplo, moléculas de DNA / RNA podem ser enviadas para manipulação genética ou transformação de células vegetais. Além disso, a entrega de agentes de imagem intracelular ou outros reguladores pode permitir a imagem em tempo real ou o estudo de processos celulares, levando a uma melhor compreensão da biologia celular da planta.

Fonte: Nanowerk


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