新的鑷子讓科學(xué)家對活細(xì)胞進(jìn)行活組織檢查

這就像是世界上最小的“操作”游戲。一套新的納米鑷子可以從活細(xì)胞中提取DNA和其他單個分子而不會殺死它。檢查單個細(xì)胞的分子內(nèi)容傳統(tǒng)上需要通過將細(xì)胞破開來殺死細(xì)胞。但是這個過程只提供了細(xì)胞死亡時細(xì)胞分子組成的一個快照。12月3日在線自然納米技術(shù)在線報道的新型納米鑷子可以對個體細(xì)胞內(nèi)部的情況進(jìn)行長期分析，以更好地了解健康細(xì)胞的運(yùn)作方式以及患病細(xì)胞出錯的地方。納米鑷子包括一個尖端小于100納米的玻璃棒，上面蓋有兩個碳基電極。向鑷子施加電壓在電極附近產(chǎn)生強(qiáng)大的電場，其可以在鑷子尖端的約300納米內(nèi)吸引和捕獲生物分子。

一旦被捕獲在這個300納米網(wǎng)中，分子就會被粘住，直到鑷子電壓關(guān)閉。通過極其精確地定位針狀鑷子，研究人員可以針對特定分子刺穿特定細(xì)胞區(qū)室和魚類。倫敦帝國理工學(xué)院的化學(xué)家約書亞·埃德爾(Joshua Edel)及其同事用他們的鑷子從人類骨癌細(xì)胞的細(xì)胞核中提取DNA而不殺死它們。研究人員還從動脈細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中提取了一些稱為mRNA分子的蛋白質(zhì)構(gòu)建指令。

從單個細(xì)胞中的兩個不同點(diǎn)提取mRNA，間隔一小時，證實(shí)鑷子可用于多次對同一細(xì)胞進(jìn)行取樣。除了掠奪單個分子外，新型納米鑷子還從小鼠大腦的神經(jīng)細(xì)胞中提取了稱為線粒體的發(fā)電細(xì)胞器。“到目前為止，我們所有的工作都是在培養(yǎng)皿中完成的，”Edel說。研究人員計(jì)劃在接下來對組織樣本中的細(xì)胞進(jìn)行鑷子測試。“這是一種非常強(qiáng)大的技術(shù)，為細(xì)胞內(nèi)的分子分析開辟了新的可能性，”賓夕法尼亞州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師Pak Kin Wong表示，他沒有參與這項(xiàng)工作。例如，在細(xì)胞生命的過程中從細(xì)胞的不同部分剔除各種蛋白質(zhì)和其他生物分子可以提供關(guān)于這些分子如何保持細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)的新見解。

Edel說，從個體細(xì)胞核中提取DNA也可以讓研究人員掃描這種遺傳物質(zhì)，尋找支持疾病的突變。監(jiān)測細(xì)胞的分子組成可以揭示細(xì)胞對新藥的反應(yīng)。

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