提取单个活细胞的内容

生物学家越来越关注单个细胞的行为，而不是整个细胞群的行为。ETH开发的一种新方法可以彻底改变单细胞分析。该技术使用世界上最小的注射器对单个细胞的含量进行采样，以进行分子分析。ETH研究人员开发了一种使用纳米注射器的方法，其微针能够穿透单个活细胞并提取其内容物。该技术可用于细胞培养，例如，以研究细胞内部。这使科学家能够在分子水平上识别单个细胞之间的差异，以及识别和分析稀有细胞类型。“我们的方法开辟了生物学研究的新领域。这是一个全新篇章的开始，可以这么说”，生物系的Julia Vorholt教授说。

这种新方法具有许多优点：研究人员可以直接在培养皿中对组织培养的单个细胞进行取样。“这意味着我们可以研究细胞如何影响它的邻近细胞”，Vorholt教授研究小组的博士后Orane Guillaume-Gentil说。使用常规方法不可能进行这种类型的研究，因为分子分析通常需要首先将细胞物理分离然后破坏。

细胞仍然活着

最重要的是，微观针可以精确控制，以便科学家能够收集细胞核的内容物或收集核周围的细胞内液，细胞质。最后但并非最不重要的是，研究人员可以精确地确定它们提取的细胞内物质的数量，低至十分之一(一万亿分之一升)。通过比较：电池的体积大10到100倍。

提取分子的细胞仍然存活，因此研究人员可以自由地对相同的活细胞进行数次采样，以便分析其RNA和蛋白质 - 甚至可能在将来分析代谢物。“我们惊讶地发现，即使在我们提取了大部分细胞质后，我们检查的细胞也存活下来”，ETH教授Vorholt说。这强调了生物细胞的惊人可塑性。

应用扩展

新的细胞提取方法基于过去几年在ETH开发的显微注射系统FluidFM，它是“世界上最小的自动注射器”。这已经为生物学家提供了将物质注入单个细胞的方法。FluidFM及其纳米注射器也非常适合通过负压轻轻吸取细胞并将其重新定位到其他地方。

Vorholt教授和她的研究小组进一步推进了该系统，允许从细胞室中提取材料。“一个特别重要的方面是为针头找到合适的涂层，以防止细胞材料污染”，Guillaume-Gentil评论道。另一个挑战是使用于细胞分子的分析技术 - 例如测量酶活性 - 适应微小的测量体积。该系统的最新发展是密切协作与研究人员在托马索ZAMBELLI，Privatdozent工作在信息技术与电气工程学院，马丁Pilhofer，在分子生物学和生物物理学研究所教授苏黎世联邦理工学院的部门进行，和ETH分拆Cytosurge，推广FluidFM技术。