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多伦多大学研发的磁性纳米探针可从内部探索单个细胞

来源:CNBETA  责任编辑:小易  

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探测活细胞的最常用方法之一是所谓的“光学镊子”(Optical Tweezer),其中激光的辐射压力用于捕获和移动细胞或细菌。这项技术非常有用,甚至为其发明者赢得了2018年诺贝尔物理学奖。但根据新研究的研究人员的说法,这项技术有其局限性。为了产生更高的力来进行更精确的运动,必须提高激光的功率,但这可能会损坏细胞。

所以多伦多团队让他们的新系统磁性移动。“纳米机器人”基本上只是一个约700纳米宽的铁珠,其足够小以便被细胞吸收。进入内部后,可以通过微调电池周围的磁场来控制它。

为了证明这一点,该团队将珠子放在显微镜盖玻片上以及活癌细胞上,而显微镜周围有六个磁性线圈。在珠子被细胞吸收后,研究人员可以使用改变每个线圈电流的算法实时移动珠子。这又改变了磁场的强度和形状,并将珠子拉向所需的方向。

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特别是,该方法可用于研究细胞核 - 包含遗传信息的细胞的内部 - 而不必将其从细胞中移除。例如,研究小组研究了早期和晚期膀胱癌细胞之间的差异,发现与早期细胞相比,晚期细胞的细胞核对细小珠子的刺激具有较弱的硬化反应。

“在早期癌细胞和后期细胞在形态上看起来不同的情况下,这提供了另一种方式来区分它们,”研究人员表示。

除了帮助诊断癌症外,该系统还可以带来新的治疗方法。

该研究的首席研究员Yu Sun说:“你可以想象将大量的这些纳米机器人带入,并利用它们通过阻塞血管进入肿瘤而破坏肿瘤,或通过机械消融直接将其破坏。这将为治疗对化疗、放疗和免疫疗法有抗药性的癌症提供一种方法。”

该研究发表在《科学·机器人学》(Science Robotics)杂志上。


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