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开元体育-美国利用磁性纳米颗粒同时控制上千个细胞

发布时间:2024-10-07

作者:开元体育

发布时候:2012/10/23 15:55:44

来自美国加州年夜学洛杉矶分校亨利-萨缪理工程与利用科学学院的研究人员证实操纵比人头发宽度小年夜约1000多倍的细小磁性纳米颗粒,他们就可以够把持上千种若何产生割裂、改变外形和发生指状的扩大。研究人员说,这类新的东西可以或许被用在发育生物学中来理解组织若何发育,或用在癌症研究中来发现癌细胞若何移动和入侵四周的组织。相干研究成果在10月14日登载在Nature Methods期刊上。

细胞被认为是一种复杂的生物机械,可以或许各类各样的 输入(input) 和发生特异性的 输出(output) ,如发展、活动、割裂或发生份子。除输入以外,细胞也对输入的位置极为敏感,这部门上是由于细胞进行 空间复用(spatial multiplexing) :在细胞内分歧的位点操纵不异的根本生物化学旌旗灯号履行分歧的功能。

理解这类旌旗灯号的定位是特殊布满挑战性的,这是由于科学家们贫乏分辩率足够高的东西来节制细胞细小情况内的功能。鉴在每一个细胞作出的反映可以或许产生转变,是以任何有效的东西将可以或许同时干扰具有近似特点的良多细胞从而使得它们作出的反映获得正确的散布。

为解决这类问题,包罗生物工程副传授Dino Di Carlo、博士后学者Peter Tseng和电子工程传授Jack Judy在内的一个来自加州年夜学洛杉矶分校的跨学科研究小组开辟出一种平台来切确地把持外形均一的细胞内部的磁性纳米颗粒。这些纳米颗粒发生一种局部的机械旌旗灯号和发生来自细胞的分歧反映。

为了取得这类平台,一旦细胞吞入这些小的颗粒(每一个颗粒的尺寸为100纳米),研究小组起首不能不降服经由过程细胞的黏性内部来移动这些纳米颗粒的挑战。操纵可以或许让磁性材料启动和封闭的铁磁手艺,研究小组开辟出一种方式来让由小的铁磁块构成的网格嵌入在微型玻璃载片上和操纵附着到细胞上的卵白切确地放置单个细胞到这些铁磁块的四周,此中这些铁磁块携带有附着到细胞上的卵白图案。

当插手一种外在磁场到这类系统中时,这些铁磁块就被启动,因此可以或许在特定的标的目的拉动细胞内的这些纳米颗粒,从而平均地让它们对齐。如许,研究人员就可以够同时指导和节制上千个细胞。

操纵这类平台,这个研究小组证实细胞以几种体例(包罗它们割裂的体例)对这类局部的磁力作出反映。当细胞进行复制而发生两种仔细胞的进程时,割裂轴依靠在这类细胞的外形和它附着到概况上的锚定点。研究人员发现细胞内纳米颗粒发生的磁力可以或许改变细胞割裂轴,乃至在细胞沿着磁力的标的目的进行割裂。

研究人员说,这类对磁力的敏感性可能有助在人们熟悉胚胎发育时代组织构成和舒展。除节制割裂轴以外,他们还发现纳米颗粒引诱的局部磁力也能激活一种生物学法式,在开元体育这类法式中,细胞发生丝状伪足。操纵这些丝状伪足,细胞就可以够找到附着的位点。

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