Un approccio termoplasmonico per lo studio della riparazione della membrana plasmatica in cellule viventi e membrane modello

La nostra ricerca è focalizzata sullo studio dei meccanismi di riparazione della membrana plasmatica, sia nelle cellule viventi, ma anche nei sistemi biomimetici, chiamati vescicole unilamellari giganti. Siamo particolarmente interessati a comprendere il ruolo delle proteine come le annessine e a facilitare la riparazione superficiale. Questi intricati processi vengono esplorati utilizzando la nostra innovativa tecnica di puntura termoplasmonica.

Attualmente, la riparazione cellulare è in fase di studio utilizzando laser a impulsi, combinati con la biologia molecolare, per identificare le proteine che vengono reclutate nel sito della lesione. Lo svantaggio di questo approccio è che è difficile controllare l'entità dei danni causati dall'uso di laser a impulsi. Attualmente, i nostri esperimenti presentano alcune sfide.

Stiamo lavorando per mettere a punto l'allineamento del nostro fuoco laser con una nanoparticella, che è fondamentale per la precisione, e anche se può essere un po' complicato, stiamo anche lavorando attivamente per ridurre al minimo la formazione di nanobolle durante il processo di riscaldamento. La nostra ricerca ha dimostrato che le proteine annessine rispondono rapidamente all'afflusso di calcio, svolgendo un ruolo chiave nella riparazione della membrana, e rivelano diversi comportamenti delle singole annessine. Per comprendere meglio i meccanismi coinvolti, ci siamo rivolti a sistemi biomimetici, che ci hanno permesso di misurare con precisione come le annessine influenzano la flessione della membrana vicino a un foro di membrana.

Il nostro protocollo risponde all'esigenza di lesioni localizzate precise della membrana nelle cellule sane. Fornisce preziose informazioni sui meccanismi di riparazione della membrana cellulare viva. Inoltre, ha permesso lo studio del ruolo biofisico delle proteine di membrana reclutate nella regione anulare vicino alla testa superiore nelle membrane biomimetiche.