Это похоже на самую маленькую в мире игру «Операция». Новый набор нанотрубок может извлекать ДНК и другие отдельные молекулы из живой клетки, не убивая ее.
Изучение молекулярного содержания одной клетки традиционно потребовало уничтожения клетки, разрывая ее. Но этот процесс обеспечивает только один снимок молекулярного состава клетки во время ее смерти. В новом нанопинцете , сообщает онлайн 3 декабря в Nature Nanotechnology , может позволить долгосрочный анализ того , что происходит внутри отдельные клетки , чтобы лучше понять , как здоровые клетки работают и где больные клетки ошибутся.
Наноотводчики содержат стеклянный стержень с наконечником менее 100 нанометров в поперечнике, ограниченный двумя электродами на основе углерода. Применение электрического напряжения к пинцетам создает мощное электрическое поле в непосредственной близости от электродов, которое может привлекать и ловушки биомолекул в пределах около 300 нанометров пинцета.
После попадания в эту сеть на 300 нанометров молекулы застревают до тех пор, пока напряжение пинцета не отключится. Располагая иглообразным пинцетом с предельной точностью, исследователи могут проколоть отдельные ячейки и рыбы для определенных молекул.
Джошуа Эдель, химик из Имперского колледжа Лондона, и его коллеги использовали свои пинцеты для извлечения ДНК из ядер клеток рака кости человека, не убивая их. Исследователи также вырвали кусочки инструкций по созданию белка, известных как молекулы мРНК из цитоплазмы артериальных клеток.
Извлечение мРНК из двух разных пятен в одной клетке за один час подтвердило, что пинцет можно использовать для одновременной выборки одной и той же клетки. В дополнение к nabbing отдельных молекул, новые nanotweezers подняли энергогенерирующие органеллы, называемые митохондриями из нервных клеток от мозга мыши.
«До сих пор вся наша работа была выполнена в чашках Петри, — говорит Эдель. Исследователи планируют протестировать их пинцеты на клетках внутри образцов ткани.
«Это очень мощный метод и открывает новые возможности для молекулярного анализа внутри клетки, — говорит Пак Кин Вонг, биомедицинский инженер в штате Пенн, не участвующий в работе. Например, выщипывание различных белков и других биомолекул из разных частей клетки в течение своей жизни может дать новое представление о том, как эти молекулы поддерживают работу и работают.
Извлечение ДНК из ядер отдельных клеток также может позволить исследователям сканировать этот генетический материал на мутации, которые лежат в основе болезней, говорит Эдель. И мониторинг молекулярного состава клеток может показать, как клетки реагируют на новые лекарства.
