人類細(xì)胞竟能“吞噬”納米線
硅納米線和人類細(xì)胞同處一“室”,竟被細(xì)胞“吞噬”!據(jù)美國電氣與電子工程師協(xié)會(huì)《光譜》雜志網(wǎng)站近日報(bào)道,美國芝加哥大學(xué)研究人員將人體內(nèi)皮細(xì)胞與硅納米線放在同一個(gè)培養(yǎng)皿中,利用電子顯微鏡和特制光學(xué)成像工具,首次視頻呈現(xiàn)“吞噬”細(xì)節(jié)。這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的新研究,能幫助開發(fā)出突破人體屏障的給藥機(jī)制,以及對細(xì)胞內(nèi)特定細(xì)胞器實(shí)施精準(zhǔn)電刺激的生物電療法。
硅納米線具有生物兼容性、高導(dǎo)電性以及超細(xì)特性,能繞過人體天然屏障,攜帶小分子藥物直接“喂”給細(xì)胞,且不會(huì)造成損傷。但之前一直無法弄清“吞噬”現(xiàn)象的具體細(xì)節(jié),現(xiàn)在芝加哥大學(xué)材料科學(xué)家田博志(音譯)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首次拍攝到“吞噬”過程,向開發(fā)出基于這一現(xiàn)象的工具邁出了重要一步。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種特殊的散射增強(qiáng)相位對比成像儀(SEPC),結(jié)合相位對比和暗場成像技術(shù),能同時(shí)對細(xì)胞成分和非生命物質(zhì)納米線進(jìn)行觀察。他們觀察了數(shù)千次內(nèi)皮細(xì)胞與納米線的相互作用后發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜能自我折疊后抓取納米線,再將納米線包裹在泡狀細(xì)胞膜內(nèi),整個(gè)過程與免疫細(xì)胞吞噬細(xì)菌的“噬菌作用”完全相似。納米線進(jìn)入細(xì)胞后,會(huì)在細(xì)胞機(jī)器的作用下突然增速,沖破障礙到達(dá)細(xì)胞核附近儲(chǔ)存起來。
他們還發(fā)現(xiàn),之前能在血管壁形成天然生物屏障而阻止藥物吸收的內(nèi)皮細(xì)胞,這次能吸收96%的納米線,這意味著硅納米線有望成為潛力巨大的藥物載體。他們準(zhǔn)備改造納米線,讓其具有光敏感性,用光來控制細(xì)胞行為。另外,現(xiàn)有電刺激療法只能對神經(jīng)系統(tǒng)等人體較大部位進(jìn)行治療,而基于細(xì)胞吞噬納米線的機(jī)制,有望開發(fā)出對特定細(xì)胞器進(jìn)行精準(zhǔn)電刺激的生物電療法。
田博志團(tuán)隊(duì)還將對平滑肌、神經(jīng)和心血管等細(xì)胞進(jìn)行表面修飾,讓這些曾將納米線“拒之門外”的細(xì)胞也能“吞噬”納米線。(記者 聶翠蓉)
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