由大学研究人员创造的新开发的“纳米镊子”可以首次从活细胞中提取单个分子而不会破坏它们 - 解决了长期存在的研究问题。
这项研究可以帮助科学家建立一个“人类细胞图谱”，为健康细胞如何发挥作用以及在患病细胞中出现问题提供新的见解。
来自利兹大学电子与电气工程学院的Paolo Actis博士一直是该研究项目的重要组成部分，与伦敦帝国理工学院的高级化学教授合作，共同应对跨学科挑战。
英迪斯博士刚刚从欧洲委员会获得400万欧元，领导一个名为SENTINEL的新项目，该项目将培训学术界和工业界的研究人员，将这些类型的“纳米电化学”技术应用于从了解癌症对治疗的抗性到神经的挑战。该项目还将致力于开发下一代能源材料
碳电极
镊子由尖锐的玻璃棒形成，终止于一对由碳基材料制成的电极，就像石墨一样。尖端直径小于50纳米，并分成两个电极，它们之间有10到20纳米的间隙。纳米是百万分之一毫米。
通过施加交流电压，这个小间隙产生了一个强大的高度局部化的电场，可以捕获和提取细胞的微量元素，如DNA和转录因子 - 可以改变基因活性的分子。
如上图所示，英迪斯博士说：“我们正在不断扩展我们对细胞如何发挥作用的认识，但仍有许多未解决的问题。对于相同类型的个体细胞尤其如此，例如脑，肌肉或脂肪细胞，但在单分子水平上具有非常不同的组成。
“编目看似相同细胞的多样性可以帮助研究人员更好地了解基本的细胞过程，设计改进的疾病模型，甚至是新的患者特异性疗法。
“然而，研究这些差异的传统方法通常涉及破坏细胞，导致其所有内容混合。这导致空间信息的丢失 - 内容如何相互布置，以及动态信息，例如细胞中随时间的分子变化。
“因此，这些纳米级镊子的开发解决了一个主要问题，可以帮助科学家们提高对我们身体如何工作的理解。”
电场
该方法基于称为介电电泳的现象。镊子产生足够高的电场，能够捕获某些物体，例如单个分子和颗粒。从细胞中挑选出单个分子的能力使其与其他技术区别开来。
该技术可能用于进行目前不可能的实验。例如，神经细胞需要很多能量才能在身体周围发出信息，因此它们含有许多线粒体以帮助它们发挥作用。然而，通过从个体神经细胞中添加或去除线粒体，研究人员可以更好地了解它们的作用，特别是在神经退行性疾病中。
新技术
来自伦敦帝国理工学院化学系的Joshua Edel教授说：“通过我们的镊子，我们可以实时从细胞中提取最少量的分子，而不会损坏它。
“我们已经证明我们可以从细胞的不同区域操纵和提取几个不同的部分 - 包括来自细胞体的线粒体，来自细胞质中不同位置的RNA，甚至来自细胞核的DNA。”
Alex Ivanov博士，也来自Imperial，他解释说，纳米级镊子可能是科学家操纵单细胞及其部件的工具箱的重要补充。
他说，从同一细胞中提取具有前所未有的空间分辨率和多个时间点的单个分子，可以更深入地了解细胞过程，并确定为什么来自同一类型的细胞可能彼此非常不同。
在利兹，Actis博士与医学与健康学院的Lucy Stead博士一起，在脑肿瘤慈善机构资助的项目中，利用这项技术研究脑肿瘤如何抵抗治疗。
纳米级镊子的开发及其应用是大学新布拉格材料研究中心和国家亨利罗伊斯研究所开展的跨学科工作的一个典型例子，利兹是其创始成员之一。
标签：纳米级镊子
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。