Quando un bolo più grande è meglio
Nella microiniezione, un bolo è un volume discreto e misurato di soluzione somministrato in un singolo atto di iniezione a uno specifico bersaglio biologico [come una cellula, un tessuto, un organo o uno spazio anatomico localizzato]. Il bolo contiene la sostanza attiva (ad esempio coloranti, acidi nucleici, farmaci o cellule) sospesa in un fluido vettore e il suo volume è in genere controllato su scala nanolitri-microlitri mediante sistemi di microiniezione di precisione.
La dimensione del bolo è un parametro sperimentale fondamentale, perché influenza direttamente la distribuzione, la concentrazione e la risposta biologica. In molti casi si preferiscono boli più piccoli per ridurre al minimo le alterazioni meccaniche, prevenire perdite e mantenere una localizzazione precisa, soprattutto nella microiniezione di singole cellule o embrioni.
Tuttavia, più grande è meglio quando l'obiettivo sperimentale richiede una copertura più ampia dei tessuti, un'esposizione prolungata o il superamento della rapida diffusione e clearance. Boli più grandi possono migliorare la rilevabilità del segnale negli studi con traccianti, garantire una concentrazione sufficiente del reagente nei tessuti densi o vascolarizzati oppure favorire l'assorbimento quando si agisce sugli spazi extracellulari o compartimentalizzati. Sono inoltre utili per compensare gli effetti di diluizione nelle strutture più grandi o quando è necessaria una concentrazione soglia per suscitare una risposta fisiologica misurabile.
In definitiva, la dimensione ottimale del bolo bilancia efficienza di somministrazione, impatto biologico e integrità dei tessuti e dovrebbe essere adattata al sistema bersaglio e all'obiettivo sperimentale.
Per prima cosa, consideriamo i volumi.
- Un millilitro (mL) è un millesimo di litro (L) o 10-3L
- Un microlitro (µL) è un millesimo del volume di un mL (10-6L)
- Un nanolitro (nL) è un millesimo del volume di un µL (10-9L)
- Un picolitro (pL) è un millesimo del volume di un nL (10-12L)
La rappresentazione grafica è riportata a destra. Si noti che il mL è mille miliardi di volte più grande del picolitro. La tabella (a destra) mostra che il lato di un cubo con un volume di 1mL misura 1cm. Analogamente, il lato di un cubo con un volume di 1pL misura 10µm. Per confronto, mostra che il diametro di una sfera con un volume di 1mL è di 1.24cm e che il volume di una sfera con un volume di 1pL è di 12.4µm.
Tenendo a mente questi confronti tra volumi, consideriamo alcune delle opzioni disponibili per le pompe per microiniezione.
| INTERVALLO | POMPE | APPLICAZIONI | |
| Intervallo dei millilitri | 10-3L |
Pompe a siringa Pompe peristaltiche |
Applicazioni generali di pompaggio |
| Microlitro | 10-6L | UMP3 | Iniezione in tessuti/organi/corpo Microperfusione |
| Nanoliter | 10-9L | Nanoliter2010 | Iniezione cellulare |
| Picolitro | 10-12L | PicoPompe pneumatiche | Iniezione di DNA |
Le specifiche delle pompe WPI sono disponibili nell'articolo "Come scegliere la pompa giusta."
