美國研發新技術 能實時監測單個細胞間相互作用

美國科學家研發出了一種新技術，將奈米感測器“貼”在細胞膜表面，可實時監測細胞間的相互作用，清晰度遠超以往。這項創新技術能讓科學家進一步理解複雜的細胞生物學、監測移植細胞的生長情況以及為疾病研發出有效的治療方法。最新研究發表在7月17日出版的《自然·奈米技術》雜誌上。

研究中，科學家使用奈米技術將一個感測器“錨定”在單個細胞的細胞膜上，這使他們能準確實時地監測到細胞在微環境下的信號傳導情況，以及移植細胞或組織的情況。之前的細胞信號傳導感測器只能測量一組細胞的整體活動。進行這項研究的位於美國波士頓的布萊根婦女醫院再生治療中心主任傑弗瑞·卡普表示，新技術讓他們能以前所未有的空間和時間清晰度來實時監測單個細胞之間的相互作用；更清楚地洞悉細胞之間的信號傳導細節以及細胞與藥物之間的相互作用等，所有這些對基礎醫學和藥物研發都具有重要意義。

科學家表示，這種方法可被進一步精煉成一種工具，用來定期研究藥物和細胞之間的相互作用，也有望用於未來的個性化醫療領域。卡普認為：“未來，醫學專家在為病人制定合適的治療方法之前，可以使用這項技術來測試某種藥物對細胞和細胞之間相互作用的影響。”

讓科學家們尤為感到興奮的是，新技術可以實時追蹤和監測移植細胞的“生活”環境，以前根本無法做到這一點。美國馬薩諸塞州波士頓市哈佛醫學院的免疫學家烏爾裏奇·艾德里安並沒有參與該試驗，但他表示：“最新研究朝著實時、高清晰度地偵察到細胞之間的相互聯繫這個目標向前邁進了一大步，對新藥研發和診斷具有深遠意義。”

在人們追求差異化、個性化的今天，個體化用藥無疑是個前景光明的大產業。科學家的這項發現，綜合運用了奈米科學、細胞生物學等多門學科，將用於新藥研發、監測移植細胞等尖端領域。但如此高精尖的新技術其實同樣不乏廣泛的“群眾基礎”。也許有朝一日，人們服藥時不再只是靠望聞切問和各種生化化驗單，而是派出一個感測器“實地”考察各種藥物對細胞的影響。當然，這個美好的願望要變為現實，前提是細胞奈米感測器的成本能下降到與其體積可相提並論。



科技日報   2011/07/19 劉霞

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Cell-surface sensors for real-time probing of cellular environments (Nature Nanotechnology)