最新奈米技術能給活細胞"打針" 具廣泛前景

奈米注射技術具有廣泛的前景
6月18日報道,使用特定波長的鐳射射線可以向單個細胞內注射多種不同的物質,但人們還不知道活體細胞接受這種注射時會產生什麼反應。於是倫西裏爾綜合技術實驗室這次做了第一個吃螃蟹的,他們研究了在奈米級別的精度下對活體細胞的注射操作,並且發現對鐳射射線強度做細微的調整可以有效標記健康細胞和已經死亡細胞之間的區別。

來自倫西裏爾綜合技術實驗室的物理學助理教授,本項目的首席研究員英格裏德˙維爾克將會在二零零七年六月二十號在德國慕尼黑舉辦的世界光子學大會上公佈這項發現,而此項技術也曾經在今年四月的物理學週刊上作過介紹。

維爾克說:“人類疾病主要是發生在細胞級別的,深入了解蛋白質或藥物等物質如何作用於單個細胞有助於研究者了解這些物質是怎樣作用於整個人體的”。這使得在細胞精度取得的發現顯得尤為重要。

這種新發現可以對未來關於活體單細胞微注射技術的研究提供一系列指導方針。此類研究的應用非常廣泛,從探測藥物毒性到定位腫瘤細胞進行化療都有重要應用。

維爾克說:“這項技術不僅使研究者可以用前所未有的精度對細胞進行微觀注射,甚至還能在奈米級別的精度對細胞實施手術”。

早先的個體細胞注射技術不是容易殺死細胞就是降低其生理特性。其他的物理微注射手段都會激發哺乳動物細胞的自我防禦體系而引發功能性障礙。攻破這一堅固的堡壘同時不傷著細胞就顯得尤其困難。

研究者用幾飛秒的鐳射束在活體細胞的細胞膜上打開一個小孔或者小切口,並使細胞從切口處吸入新物質。這道光束就像一支針戳破了細胞的保護層,實驗者用一些黃色的碘作為染色劑,充當給細胞注射的“疫苗”,結果發現這些成功地進入了細胞內部。

一飛秒是一千萬億分之一秒,過去也稱毫微微秒,這幾飛秒的鐳射將波長控制在光譜的近紅外段,以致人類裸眼完全看不到了。研究人員發現,近紅外波段的鐳射束可以有效地製作切口而不傷害細胞的活性,當然,前提是一定要控制好光束的強度。目前為止光束的強度和波長以及操作細胞的性質都是決定注射口大小和注射效果的因素,但是決定其搭配的量化工作還在進一步進行中。

維爾克說:“這是人類第一次發現鐳射波束指標與細胞注射效果的特定關係,其意義將十分深遠!”
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