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cyqdesign

2019-03-14 18:05

多倫多大學(xué)研發(fā)新方法：磁性納米探針可從內(nèi)部探索單個(gè)細(xì)胞

據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，未來微觀機(jī)器人很可能可以游泳并爬行穿過我們的身體來運(yùn)送藥物或?qū)垢腥�。雖然其中一些已經(jīng)能夠操縱單個(gè)細(xì)胞，但多倫多大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，可以用納米級(jí)探針探索細(xì)胞內(nèi)部，并在它們進(jìn)入細(xì)胞后精確控制它們。

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探測(cè)活細(xì)胞的最常用方法之一是所謂的“光學(xué)鑷子”(Optical Tweezer)，其中激光的輻射壓力用于捕獲和移動(dòng)細(xì)胞或細(xì)菌。這項(xiàng)技術(shù)非常有用，甚至為其發(fā)明者贏得了2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。但根據(jù)新研究的研究人員的說法，這項(xiàng)技術(shù)有其局限性。為了產(chǎn)生更高的力來進(jìn)行更精確的運(yùn)動(dòng)，必須提高激光的功率，但這可能會(huì)損壞細(xì)胞。

所以多倫多團(tuán)隊(duì)讓他們的新系統(tǒng)磁性移動(dòng)�！凹{米機(jī)器人”基本上只是一個(gè)約700納米寬的鐵珠，其足夠小以便被細(xì)胞吸收。進(jìn)入內(nèi)部后，可以通過微調(diào)電池周圍的磁場(chǎng)來控制它。

為了證明這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)將珠子放在顯微鏡蓋玻片上以及活癌細(xì)胞上，而顯微鏡周圍有六個(gè)磁性線圈。在珠子被細(xì)胞吸收后，研究人員可以使用改變每個(gè)線圈電流的算法實(shí)時(shí)移動(dòng)珠子。這又改變了磁場(chǎng)的強(qiáng)度和形狀，并將珠子拉向所需的方向。

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特別是，該方法可用于研究細(xì)胞核 - 包含遺傳信息的細(xì)胞的內(nèi)部 - 而不必將其從細(xì)胞中移除。例如，研究小組研究了早期和晚期膀胱癌細(xì)胞之間的差異，發(fā)現(xiàn)與早期細(xì)胞相比，晚期細(xì)胞的細(xì)胞核對(duì)細(xì)小珠子的刺激具有較弱的硬化反應(yīng)。

“在早期癌細(xì)胞和后期細(xì)胞在形態(tài)上看起來不同的情況下，這提供了另一種方式來區(qū)分它們，”研究人員表示。

除了幫助診斷癌癥外，該系統(tǒng)還可以帶來新的治療方法。

該研究的首席研究員Yu Sun說：“你可以想象將大量的這些納米機(jī)器人帶入，并利用它們通過阻塞血管進(jìn)入腫瘤而破壞腫瘤，或通過機(jī)械消融直接將其破壞。這將為治療對(duì)化療、放療和免疫療法有抗藥性的癌癥提供一種方法�！�

該研究發(fā)表在《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》(Science Robotics)雜志上。

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