美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種納米級(jí)“文身”，呈現(xiàn)為附著在活細(xì)胞上的點(diǎn)和線。這一技術(shù)首次允許將光學(xué)元件或電子器件放置在帶有文身樣陣列的活細(xì)胞上，能牢固地粘貼，同時(shí)可彎曲并符合細(xì)胞潮濕和流體的外部結(jié)構(gòu)。此項(xiàng)突破使人們向開發(fā)出可追蹤單個(gè)細(xì)胞健康狀況的設(shè)備又近了一步。研究成果發(fā)表在最新一期《納米快報(bào)》上。

金納米點(diǎn)陣列。圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學(xué)

如果有技術(shù)能追蹤單個(gè)細(xì)胞的健康狀況，人們就能更早地診斷和治療疾病，而不是等到整個(gè)器官受損才發(fā)現(xiàn)問題。此次的納米文身彌合了活細(xì)胞與傳統(tǒng)電子材料之間的差距，它們本質(zhì)上更像一組條形碼或二維碼。

研究人員用金制成陣列形式的文身，再將陣列附著在人體成纖維細(xì)胞上，然后用分子膠處理陣列，并使用藻酸鹽水凝膠膜轉(zhuǎn)移到細(xì)胞上。藻酸鹽水凝膠膜是一種凝膠狀層壓材料，在金粘附到細(xì)胞上后可溶解，陣列上的分子膠則與細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)薄膜黏合。

實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)不但成功將復(fù)雜的納米圖案附著到了活細(xì)胞上，同時(shí)還確保細(xì)胞不會(huì)死亡。細(xì)胞可隨著文身一起生存和移動(dòng)，即使細(xì)胞移動(dòng)，該結(jié)構(gòu)也能夠粘附在軟細(xì)胞上16小時(shí)。

為了跟蹤生物信息，研究人員將傳感器和線路排列成特定模式，就像它們在電子芯片中的排列方式一樣，這種以陣列形式連接點(diǎn)和線的能力，對(duì)于整個(gè)設(shè)備至關(guān)重要。

團(tuán)隊(duì)表示，這一成果是將傳感器和電子器件附著在活細(xì)胞上的第一步。

總編輯圈點(diǎn)：

人們熟悉的生物傳感器，是將傳感器技術(shù)和生物感知元素結(jié)合在一起，其可以較為精準(zhǔn)地監(jiān)測或分析生物體的某些特征。但隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，科學(xué)家開始將生物傳感器的研究重點(diǎn)漸漸轉(zhuǎn)移到了活細(xì)胞上?；罴?xì)胞傳感器并非剛剛出現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室或部分應(yīng)用中，其已經(jīng)可以幫助人們進(jìn)行藥物篩選、毒理測試、化合物檢測。不過，將傳感器附著在單個(gè)獨(dú)立細(xì)胞上以預(yù)警疾病信號(hào)，此前還未有過嘗試。可以說，這是跨越生物學(xué)和工程學(xué)的又一大進(jìn)步。