10大革命性技术：可编程的细胞
发布时间：2014-12-24 10:29
发布者：李宽
通过轻轻地挤压细胞，就可以让一些大分子或纳米材料进入细胞，进而改变细胞的运作。 撰文 瑞安·布拉德利(Ryan Bradley)翻译 谈笑 假如人类能让体内的细胞按照我们的要求去运作，比如让它们适时地合成胰岛素，或去攻击肿瘤，那么许多健康问题将会迎刃而解。不过，实现这一愿望并非易事。现在普遍使用的方法是，利用病毒穿透细胞膜，对细胞进行干预，但这样会对细胞造成永久性的损坏。 2009年，麻省理工学院的研究人员在不经意间解决了这一技术难题。他们当时正尝试用显微水枪向细胞注入一些大分子和纳米材料。这些物质可以改变细胞的运作机制，同时又能保证细胞存活。化学工程师阿蒙·沙雷(Armon Sharei)发现，水枪的冲击使部分细胞的外形产生了短暂的畸变。 令人吃惊的是，当细胞的外形处于畸变状态时，注射的物质成功地进入到了细胞内。沙雷说道：“这让我们意识到，如果让细胞在足够短的时间内产生形变，便可暂时克服细胞膜的阻碍。”不管怎样，显微水枪还只是一种较为粗放的方法，下一步工作是找到一种更加温和的方式来挤压细胞。 为此，在显微流控领域的奠基人之一克拉夫·F·延森(Klavs F. Jensen)，以及另一位生物领域的先锋人物罗伯特·S·兰格(Robert S. Langer)的带领下，沙雷开发出了一种以硅和玻璃为材质的微芯片。这种芯片的表面，预先蚀刻了供细胞流动的通道，随着细胞流动的方向，通道逐渐收窄，直到细胞无法继续向前行进。此时，被卡住的细胞因受挤压而产生形变，细胞膜上便会出现小孔。这些小孔的直径，足够许多可改变细胞运作的介质通过，如蛋白质、核酸、碳纳米管等。 这项技术甚至能将介质成功引入脆弱的干细胞和免疫细胞中，这些细胞无法经受以前那种挤压方式的摧残。“这项技术适用的细胞种类之多，让我们都始料不及，”沙雷介绍道。 自这项技术问世以来，沙雷所在的研究团队已经开发出了16种适用于不同细胞的芯片。当然，还会有更多的芯片陆续问世。而且，在现有每秒挤压50万个细胞的基础上，相关设备的处理效率还将更上一层楼。该团队已经成立了一家名为“SQZ生物科技”的公司，将这项技术推向市场。法国、德国、荷兰及英国的科研人员有望很快用上该技术。 --新浪科技 |
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