阿聯(lián)酋阿布扎比：紐約大學(xué)阿布扎比(NYUAD)研究人員開發(fā)了一種特殊的非接觸式多物理場(chǎng)探針(NMP)，使他們能夠從單個(gè)腫瘤細(xì)胞中收集細(xì)胞質(zhì)樣品，而不會(huì)破壞其在原始組織中的空間結(jié)構(gòu)。該微型工具還可用于將異物引入組織內(nèi)選定的細(xì)胞，以改變其遺傳結(jié)構(gòu)。因此，NMP將促進(jìn)先進(jìn)的研究，從而可以提高對(duì)包括癌癥和老年癡呆癥在內(nèi)的疾病的基本構(gòu)成要素的當(dāng)前理解，并導(dǎo)致新療法的發(fā)展。此外，這可能導(dǎo)致干細(xì)胞生物學(xué)和重新編程領(lǐng)域的強(qiáng)大工具。
這項(xiàng)新的高精度技術(shù)還可以通過單個(gè)工具實(shí)現(xiàn)順序，非侵入性和多重基因操作以及亞細(xì)胞“活檢”采樣，從而為世界上最雄心勃勃的遺傳項(xiàng)目“人類細(xì)胞圖譜”做出貢獻(xiàn)。
分析單個(gè)細(xì)胞并保留與原始腫瘤相同的空間構(gòu)型的能力對(duì)于理解腫瘤內(nèi)細(xì)胞的多樣性和異質(zhì)性至關(guān)重要。因此，開發(fā)在自然生理環(huán)境下探測(cè)和分析單細(xì)胞的工具至關(guān)重要。
在他們的研究中，用于時(shí)空分辨單細(xì)胞操縱和分析的非接觸式多物理場(chǎng)探針發(fā)表在Small，NYUAD機(jī)械與生物醫(yī)學(xué)工程助理教授兼高級(jí)微流體與微設(shè)備實(shí)驗(yàn)室首席研究員Mohammad A. Qasaimeh及其團(tuán)隊(duì)的Small，雜志上新技術(shù)的開發(fā)。該團(tuán)隊(duì)基于先前在3D打印微流體探針上的努力以及最近用于細(xì)胞分離和圖案化的微電子流體探針的開發(fā)。但是，該NMP顯著小型化以實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞操作，該設(shè)計(jì)針對(duì)亞細(xì)胞操作進(jìn)行了改進(jìn)，并且該設(shè)備與用于單細(xì)胞刺激的電子組件集成在一起。
“這類似于從患者那里采集血液樣本，而針頭和皮膚之間沒有物理接觸-但是，對(duì)于NMP，患者是單個(gè)癌細(xì)胞，而'針頭'的厚度是肝細(xì)胞的五倍。并利用電信號(hào)刺穿細(xì)胞膜，而無需進(jìn)行物理穿刺。”第一作者兼Qasaimeh教授小組的前博士學(xué)位學(xué)生Ayoola T. Brimmo說。
使用先進(jìn)的3D打印工具，該團(tuán)隊(duì)可以快速迭代地創(chuàng)建200多個(gè)原型，并促進(jìn)在NMP尖端包含3D微電極。NMP有效地從單個(gè)癌細(xì)胞中提取RNA，并將合成的DNA(質(zhì)粒)引入單個(gè)癌細(xì)胞中，同時(shí)將細(xì)胞保持在其組織樣結(jié)構(gòu)內(nèi)，而其他相鄰細(xì)胞則保持不變。
Qasaimeh說：“我們開發(fā)的NMP可以為單細(xì)胞更深入的遺傳分析以及對(duì)癌癥和其他復(fù)雜疾病的更基本的了解提供指導(dǎo)。”“我們未來的研究旨在提高NMP的通量，并提高靶向亞細(xì)胞成分的精度。我們希望這種發(fā)展能夠?qū)λ猩问降幕緝?nèi)部運(yùn)作提供無與倫比的見解。”
標(biāo)簽： 單細(xì)胞
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