最近，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種新方法，通過(guò)表面聲波來(lái)操控細(xì)胞，能把細(xì)胞放在精確位置，讓它們分開(kāi)、接近或接觸而不會(huì)改變或傷害細(xì)胞。相關(guān)論文發(fā)表在最近的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

“在這一領(lǐng)域，光鑷是黃金標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，它能把兩個(gè)細(xì)胞捕獲到合適位置，但由于它們能量很高，往往會(huì)對(duì)細(xì)胞造成影響，有時(shí)還會(huì)傷害它們�！痹撔９こ炭茖W(xué)與力學(xué)系教授托尼?黃說(shuō)。而聲鑷所用的聲波能量很低，和現(xiàn)有超聲波機(jī)器上用的一樣，非常溫和能保持細(xì)胞完好無(wú)損。

研究人員一直在研究控制細(xì)胞的方法，以觀察兩個(gè)細(xì)胞膜之間的直接接觸，或精確控制它們保持各種距離，研究細(xì)胞之間是怎樣通訊的�！奥曡嚨膬r(jià)值在于可用它來(lái)研究細(xì)胞之間的信息傳遞。它能把細(xì)胞分開(kāi)精確的距離，或讓細(xì)胞按預(yù)定設(shè)計(jì)相互接觸�！彼沟俜�?J?本科維克說(shuō)，“光鑷也能在某種程度上做到這些，但會(huì)把樣本加熱�！�

研究人員預(yù)想的聲鑷設(shè)備和手機(jī)大小差不多，能控制數(shù)千通量的細(xì)胞。通過(guò)改變聲場(chǎng)可精確操控細(xì)胞而不會(huì)造成傷害。由于聲鑷是以一種垂直隧道的方式工作，細(xì)胞能保持所含液體，研究人員能捕獲細(xì)胞使其懸浮，或把它們排在基質(zhì)表面。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月22日?qǐng)?bào)道，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員把4個(gè)聲源相對(duì)放在基質(zhì)上。當(dāng)聲源相對(duì)發(fā)出表面聲波時(shí)，它們交匯成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，聲壓相互抵消，細(xì)胞在結(jié)點(diǎn)處被捕獲。通過(guò)調(diào)節(jié)聲源功率和頻率，能控制細(xì)胞數(shù)量和它們的位置，移動(dòng)兩個(gè)細(xì)胞讓它們彼此接觸，或離得很近，還能把細(xì)胞排列成不同的模式，如排成幾行直線、一簇菊花或三角形。

“用現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的細(xì)胞與細(xì)胞互動(dòng)一般是隨機(jī)的，或受數(shù)量限制。用聲學(xué)駐波，能實(shí)現(xiàn)多細(xì)胞精確定位，還能按計(jì)劃排出細(xì)胞陣列�！北究凭S克說(shuō)，�！翱茖W(xué)家可以設(shè)想用一種細(xì)菌來(lái)感染細(xì)胞的研究，或?qū)⒓?xì)胞排成像神經(jīng)細(xì)胞那樣的集合�！�

由于聲鑷可以在透明基質(zhì)上生成，能用顯微鏡觀察生成的細(xì)胞隊(duì)列，所以用這種設(shè)備能跟蹤研究細(xì)胞間是怎樣進(jìn)行化學(xué)通訊的。研究人員把熒光染料放入距離很近的兩個(gè)中的一個(gè)里，看到染料通過(guò)二者之間建立起來(lái)的微小蛋白質(zhì)通道進(jìn)入了另一個(gè)細(xì)胞中。

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