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Nature子刊:纳米注射显著增加细胞的存活率

来源:生物谷 2017-03-05 11:08


图片来自Scientific Reports, doi:10.1038/srep41277

2017年3月5日/生物谷BIOON/---肿瘤如何生长?细菌如将无害的物质转化为医疗试剂?当生物物理学家们想要理解活细胞发生什么时,他们不得不导入荧光探针或其他的外源分子。有几种方法克服细胞壁的障碍而不会导致永久性的细胞伤害。在一项新的研究中,来自德国比勒菲尔德大学的研究人员开发出一种特别温和的方法实现这一点:纳米注射。他们证实利用这种方法,在每10个接受外源分子注射的细胞中,就有9个细胞存活下来。相关研究结果近期发表在Scientific Reports期刊上,论文标题为“Survival rate of eukaryotic cells following electrophoretic nanoinjection”。

大多数用于研究细菌、植物和动物细胞的众所周知的方法之一是荧光显微法。利用这种方法,细胞中的蛋白或其他结构被荧光探针(或者说荧光分子)染色。光激发让这些荧光探针发出荧光,因而可视化观察细胞内被标记的结构。比勒菲尔德大学生物分子光子学研究团队主任Thomas Huser教授说,“这种方法在固定的也就是没有生命的细胞中具有非常好的效果。然而,问题是我们想要知道我们能够仅从活细胞中了解多少。”

Simon Hennig博士补充道,“活细胞阻止大多数荧光探针进入它的内部。”当运送荧光探针到活细胞中时,为了克服这种障碍,他开发出这种纳米注射方法。他利用一种微小的中空玻璃吸管运送荧光探针到单个细胞中。这个过程是由一台计算机控制着的。为纳米注射专门开发的一种设备将这种玻璃吸管插入到这个细胞中。这种玻璃吸管的尖端比常规的显微注射中使用的针头更小。再者,这种过程阻止这个细胞的大小增加,这是因为仅荧光探针分子转移到细胞中,但这种玻璃吸管中的液体不会转移。Hennig说,“这种方法是如此准确以至于我们甚至能够运送荧光探针分子到一个细胞的细胞核中。”

这项新的研究证实这种方法能够被用来注射很多类型的荧光探针,而且细胞对这种方法具有良好的耐受性。Hennig说,“这种证据是必不可少的,这是因为显微注射等之前的技术是如此伤害细胞以至于它们中的大多数在接受处理后不会存活下来。”他的同事Matthias Simonis在300多个细胞中测试了这种纳米注射,并且将这些结果与显微注射的处理结果进行比较。主要的发现是在纳米注射处理后,92%的细胞存活下来,而在显微注射处理后,这一数字是40%。Hennig说,“这些分析结果也证实这些接受纳米注射处理的细胞也能正常地增殖。”根据Hennig的说法,增殖并不只是健康细胞的标志。它为开展新的实验提供可能。比如,纳米注射的负面影响能够提前被排除。这允许研究人员研究这些接受纳米注射处理的细胞,而不用将这种纳米注射的影响考虑在内。Hennig将纳米注射视为一种特别有前景的研究方法,比如可用于研究单个细胞彼此间如何相互作用。(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Matthias Simonis, Wolfgang Hübner, Alice Wilking et al. Survival rate of eukaryotic cells following electrophoretic nanoinjection. Scientific Reports, Published online:25 January 2017, doi:10.1038/srep41277.

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