Serangan Radikal Pada Sel Kehidupan

Adakah cara untuk memanipulasi secara kimiawi area kecil dan terbatas pada permukaan seluler? Para ilmuwan telah mengembangkan probe mikrofluida untuk mengirim aliran radikal bebas pada sel hidup dan melacak hasilnya menggunakan pencitraan fluoresensi. Sebagaimana diuraikan dalam jurnal Angewandte Chemie , pendekatan ini memungkinkan untuk pertama kalinya menghasilkan zona reaksi radikal bebas dengan ukuran dan konsentrasi terkontrol untuk penelitian subseluler.

Radikal bebas adalah stimulan penting bagi sel. Ketika sel hidup terpapar radikal, mereka mengembangkan reaksi intens yang dapat menyebabkan cedera sel atau bahkan kematian. Banyak obat antikanker didasarkan pada aksi radikal bebas yang mengirim sel kanker ke kematian.

Namun, para ilmuwan mengalami kesulitan untuk melakukan penelitian tentang reaksi sel hidup terhadap radikal dengan cara yang benar-benar terkontrol. Radikal bebas tidak stabil dan bereaksi dengan lingkungannya sebelum mencapai targetnya. Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh Jin-Ming Lin dari Universitas Tsinghua, Beijing, kini telah mengembangkan pendekatan mikrofluida untuk terus menghasilkan aliran radikal bebas untuk manipulasi subseluler.

Untuk membuat radikal, peneliti memilih sistem mikrofluida dua komponen. Dalam pengaturan ini, satu saluran mikro menyimpan larutan enzim yang dapat membelah hidrogen peroksida. Saluran lain berisi larutan hidrogen peroksida dan pewarna organik. Kedua saluran dibenamkan dengan ujungnya dalam larutan nutrisi di mana sel hidup ditempatkan tepat di bawah ujung saluran. Saluran ketiga dengan aliran ke atas memastikan bahwa fluida yang meninggalkan ujung saluran mikro akan bertemu di posisi tengah, membentuk zona reaksi terbatas.

Menurut penulis, pengaturan ini memastikan bahwa zona reaksi hanya berukuran beberapa mikrometer. Di zona ini, enzim peroksidase lobak akan bereaksi dengan hidrogen peroksida membentuk intermediet enzim reaktif, yang kemudian bereaksi dengan pewarna organik menghasilkan radikal organik. Segera setelah pembentukannya, radikal zat warna kemudian akan menyerang sel yang ditempatkan tepat di bawah zona reaksi.

Setelah puluhan detik aliran komponen dan serangan radikal, para peneliti mengamati bahwa titik kecil yang memancarkan fluoresensi merah terang telah muncul di membran sel. Melacak tempat ini dari waktu ke waktu, para peneliti menemukannya perlahan berkeliaran di permukaan seluler.

Para penulis mengatakan bahwa titik fluoresen kecil dan pergerakannya menyoroti kemampuan metode mikrofluida untuk memanipulasi subarea kecil di permukaan sel. "Berbeda dengan pelacak lipofilik, yang mewarnai seluruh sel, sangat meyakinkan bahwa radikal bebas yang dihasilkan hanya menyerang wilayah subseluler target dari sel tunggal," kata mereka.

Satu aplikasi tertentu membuat para penulis terpesona: mereka membayangkan menggunakan probe mikrofluida sebagai "pena" untuk sel. "Ini akan memungkinkan kami untuk secara langsung menulis teks atau menggambar grafik pada sel tunggal untuk penandaan sel atau karya seni yang dipersonalisasi," jelas mereka. [Sciencedaily, wapseru.biz]