科学家首次实现向细胞高速运输大尺寸的颗粒或可加速疾病疗法的开发

上海钰博

2015/04/14 08:35

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近日，来自加州大学洛杉矶分校(University Of California Los Angeles)的研究者通过对疾病发生的研究，成功改进并且捕获了细胞内部的图像，这就为后期改善医学及生物学研究奠定了基础，相关研究刊登于国际杂志Nature Methods上。

文章中，研究者开发了一种高效自动的工具，其可以将纳米颗粒、酶类、抗体、细菌及其它大尺寸的“货物”高效运输至哺乳动物的细胞中，其运输速率可以达到每分钟10万个细胞，明显优于当前的技术。研究者Eric Pei-Yu Chiou教授表示，当前唯一的运输大尺寸“货物”的方法是利用微量移液管，最大尺寸为1微米，这种方法比本文中心开发的方法要慢很多。

这种新型设备名为生物光子激光辅助外科工具（BLAST），其是一种携带大量具有微米宽小孔的硅芯片，每个小孔周围都由一种不规则半圆形的钛膜所包围，而在小孔底下就是包含所运输纳米颗粒的液体。研究者利用激光脉冲就钛膜进行加热，随后就会使得细胞附近的水层蒸发，从而形成一种气泡，其就可以在细胞膜附近“爆炸”从而就可以在百万分之一秒内发生反应产生一种较大的裂缝，而这种裂缝就可以使得位于细胞底部装满纳米颗粒的液体挤满细胞，激光可以在10秒内对整个硅芯片进行扫描。

该技术的关键之处就在于其是瞬时发生的，而且对细胞膜可以进行准确切割；进入到细胞中的大尺寸“货物”就可以用于进行科学研究，比如向细胞运输线粒体就可以改变细胞的代谢能力，并且帮助研究人员研究线粒体DNA突变引发疾病的分子机制。

最后研究者Yi-Chien Wu说道，这种新型设备每次可以向10万个细胞运输“货物”，而单芯片可以为我们提供大量的书库来分析细胞在实验中的反应；该设备也可以帮助研究者剖析病原体生命周期中的基因表达的特性，从而为开发新型靶向药物来治疗细菌性感染等其它疾病提供了新的依据和思路