智能科普： 新微型電機(jī)可將藥物引入特定單細(xì)胞
發(fā)布時(shí)間：2020-02-14
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　 以色列理工學(xué)院日前宣布，機(jī)械工程院吉拉德·約西凡教授率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一種新型自行微型機(jī)器（self-propelling micromachine），能直接將藥物、DNA和化學(xué)物質(zhì)通過電穿孔技術(shù)導(dǎo)入特定的單細(xì)胞內(nèi)。相關(guān)研究發(fā)表在近期的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
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　　微型機(jī)器也被稱為“活性顆?！被颉拔⑿碗姍C(jī)”，有望成為分析單細(xì)胞的納米級(jí)工具，它們既可用作基于單細(xì)胞的疾病診斷手段，又可用作測(cè)試細(xì)胞療法的平臺(tái)。

　　電穿孔（Electroporation）是一種微生物技術(shù)，其工作原理是向細(xì)胞施加電場(chǎng)從而增加細(xì)胞膜的通透性，以便將藥物、DNA或化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)入細(xì)胞。通常，電穿孔技術(shù)用于將DNA導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)。目前該技術(shù)的局限性是使用時(shí)每次均作用于多個(gè)細(xì)胞，而非針對(duì)單個(gè)特定細(xì)胞。

　　此次，約西凡和兩名博士后研究生設(shè)計(jì)的自行微型機(jī)器打破了電穿孔技術(shù)當(dāng)前的局限性，首次證明了外部電場(chǎng)能不可思議地捕獲和運(yùn)送單細(xì)胞細(xì)菌，并能有選擇地對(duì)捕獲的細(xì)菌細(xì)胞實(shí)施電穿孔技術(shù)。也就是說，他們實(shí)現(xiàn)了將藥物等導(dǎo)入選出的特定單細(xì)胞細(xì)菌內(nèi)的操作。

　　以前的微型電機(jī)相對(duì)笨重且不易操作，新的微型電機(jī)則具有多功能性，能對(duì)多個(gè)目標(biāo)細(xì)胞實(shí)施并行微創(chuàng)電穿孔，便攜高效，能夠免除復(fù)雜性和預(yù)先設(shè)計(jì)等問題。

　　據(jù)悉，約西凡團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方法具有通用性，適用于廣范圍的細(xì)胞類型和微型電機(jī)設(shè)計(jì)，以及細(xì)菌和金屬介質(zhì)Janus粒子（雙面神粒子，此粒子一半是電導(dǎo)體，另一半是絕緣體）。在針對(duì)單細(xì)胞細(xì)菌的微型電機(jī)成功開發(fā)后，約西凡下一步準(zhǔn)備將他們的研究擴(kuò)展到哺乳動(dòng)物細(xì)胞。
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