通過輕輕地擠壓細胞，就可以讓一些大分子或納米材料進入細胞，進而改變細胞的運作。 撰文 瑞安·布拉德利(Ryan Bradley)翻譯 談笑 假如人類能讓體內的細胞按照我們的要求去運作，比如讓它們適時地合成胰島素，或去攻擊腫瘤，那么許多健康問題將會迎刃而解。不過，實現這一愿望并非易事。現在普遍使用的方法是，利用病毒穿透細胞膜，對細胞進行干預，但這樣會對細胞造成永久性的損壞。 2009年，麻省理工學院的研究人員在不經意間解決了這一技術難題。他們當時正嘗試用顯微水槍向細胞注入一些大分子和納米材料。這些物質可以改變細胞的運作機制，同時又能保證細胞存活。化學工程師阿蒙·沙雷(Armon Sharei)發現，水槍的沖擊使部分細胞的外形產生了短暫的畸變。 令人吃驚的是，當細胞的外形處于畸變狀態時，注射的物質成功地進入到了細胞內。沙雷說道：“這讓我們意識到，如果讓細胞在足夠短的時間內產生形變，便可暫時克服細胞膜的阻礙。”不管怎樣，顯微水槍還只是一種較為粗放的方法，下一步工作是找到一種更加溫和的方式來擠壓細胞。 為此，在顯微流控領域的奠基人之一克拉夫·F·延森(Klavs F. Jensen)，以及另一位生物領域的先鋒人物羅伯特·S·蘭格(Robert S. Langer)的帶領下，沙雷開發出了一種以硅和玻璃為材質的微芯片。這種芯片的表面，預先蝕刻了供細胞流動的通道，隨著細胞流動的方向，通道逐漸收窄，直到細胞無法繼續向前行進。此時，被卡住的細胞因受擠壓而產生形變，細胞膜上便會出現小孔。這些小孔的直徑，足夠許多可改變細胞運作的介質通過，如蛋白質、核酸、碳納米管等。 這項技術甚至能將介質成功引入脆弱的干細胞和免疫細胞中，這些細胞無法經受以前那種擠壓方式的摧殘。“這項技術適用的細胞種類之多，讓我們都始料不及，”沙雷介紹道。 自這項技術問世以來，沙雷所在的研究團隊已經開發出了16種適用于不同細胞的芯片。當然，還會有更多的芯片陸續問世。而且，在現有每秒擠壓50萬個細胞的基礎上，相關設備的處理效率還將更上一層樓。該團隊已經成立了一家名為“SQZ生物科技”的公司，將這項技術推向市場。法國、德國、荷蘭及英國的科研人員有望很快用上該技術。 --新浪科技 |
