纳米镊子从活细胞中提取单个分子而不破坏它。免费技术图书馆新闻

纳米镊子从活细胞中提取单个分子而不破坏它

09.12.2018

使用电脉冲，“镊子”可以从活细胞中提取单个 DNA、蛋白质和细胞器，而不会破坏它们。伦敦帝国理工学院的科学家致力于开发。他们的研究可以帮助科学家创建一个“人类细胞图谱”，并为健康细胞的功能以及患病细胞中发生的情况提供新的见解。

科学家们正在不断扩展他们对细胞功能的了解，但仍然存在未解决的问题。对于同一类型的单个细胞尤其如此，例如脑细胞、肌肉细胞或脂肪细胞，它们在分子水平上的组成仍然非常不同。编制看似相同的细胞多样性的“图谱”或“目录”可以帮助研究人员更好地了解基本的细胞过程，并为患者开发改进的疾病模型甚至新的治疗方法。

然而，使用研究这些差异的传统方法，细胞通常会被破坏——结果，它的所有内容都是混合的。这不仅会导致丢失有关细胞器彼此相对位置的信息，而且还会丢失有关随着时间的推移在细胞中发生了哪些分子变化的信息。

由伦敦帝国理工学院的科学家开发的“Nanotweezers”可以让您保存这些信息。项目负责人 Joshua Edel 教授说：“使用镊子，我们可以实时从细胞中提取我们需要的最少数量的分子，而不会损坏细胞本身。我们已经证明，我们可以从细胞的不同区域操纵和提取几个不同的部分。”细胞，包括来自细胞本身的线粒体、来自细胞质的 RNA，甚至来自细胞核的 DNA。”

镊子由一根锋利的玻璃棒制成，末端有一对电极，电极由石墨等碳基材料制成。尖端的直径小于50纳米（一纳米是百万分之一毫米），分为两个电极，电极之间的间隙为10-20纳米。

该方法基于称为介电泳的现象。镊子产生足够高的电场来捕获和提取少量细胞，例如 DNA 或转录因子，这些分子可以改变基因的活性。

将来，这种新工具可以用于神经细胞实验，而这在目前是不可能的。通过使用“纳米镊子”从单个细胞中添加或去除线粒体，研究人员可以更好地了解这些细胞器的作用，尤其是在神经退行性疾病中。

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新开发的目的是通过减少储存或运输过程中发生意外火灾的可能性，使燃料更安全，特别是在紧急情况下。

化学工程师使用离子液体作为新燃料的基础，它是盐的液化形式。与普通食盐相比，这种液体具有较低的熔点和较低的蒸气压。专家还更改了化学式，用高氯酸盐代替氯。

实验表明，当尝试用打火机的普通火点燃离子液体时，没有发生燃烧。然而，当施加电压并结合打火机的火时，燃料就会被点燃。有趣的是，当电流关闭时，火焰立即熄灭。

科学家们进行了一系列实验，证实了其开发的有效性。

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