新的镊子让科学家对活细胞进行活组织检查

这就像是世界上最小的“操作”游戏。一套新的纳米镊子可以从活细胞中提取DNA和其他单个分子而不会杀死它。检查单个细胞的分子内容传统上需要通过将细胞破开来杀死细胞。但是这个过程只提供了细胞死亡时细胞分子组成的一个快照。12月3日在线自然纳米技术在线报道的新型纳米镊子可以对个体细胞内部的情况进行长期分析，以更好地了解健康细胞的运作方式以及患病细胞出错的地方。纳米镊子包括一个尖端小于100纳米的玻璃棒，上面盖有两个碳基电极。向镊子施加电压在电极附近产生强大的电场，其可以在镊子尖端的约300纳米内吸引和捕获生物分子。

一旦被捕获在这个300纳米网中，分子就会被粘住，直到镊子电压关闭。通过极其精确地定位针状镊子，研究人员可以针对特定分子刺穿特定细胞区室和鱼类。伦敦帝国理工学院的化学家约书亚·埃德尔(Joshua Edel)及其同事用他们的镊子从人类骨癌细胞的细胞核中提取DNA而不杀死它们。研究人员还从动脉细胞的细胞质中提取了一些称为mRNA分子的蛋白质构建指令。

从单个细胞中的两个不同点提取mRNA，间隔一小时，证实镊子可用于多次对同一细胞进行取样。除了掠夺单个分子外，新型纳米镊子还从小鼠大脑的神经细胞中提取了称为线粒体的发电细胞器。“到目前为止，我们所有的工作都是在培养皿中完成的，”Edel说。研究人员计划在接下来对组织样本中的细胞进行镊子测试。“这是一种非常强大的技术，为细胞内的分子分析开辟了新的可能性，”宾夕法尼亚州立大学生物医学工程师Pak Kin Wong表示，他没有参与这项工作。例如，在细胞生命的过程中从细胞的不同部分剔除各种蛋白质和其他生物分子可以提供关于这些分子如何保持细胞运转的新见解。

Edel说，从个体细胞核中提取DNA也可以让研究人员扫描这种遗传物质，寻找支持疾病的突变。监测细胞的分子组成可以揭示细胞对新药的反应。