为什么医学工程师要将金子纹在单个细胞上

为什么医学工程师要将金子纹在单个细胞上

据估计,四分之一的美国人有纹身,但可以肯定地说,几乎所有纹身都是肉眼可见的。但由于纳米工程的新突破,纹身现在可以在细胞层面上进行——不仅是为了艺术表达,还为了无数潜在的医疗益处。

根据本月通过Nano Letters发表的研究,约翰霍普金斯大学的工程师开发出一种能够附着在单个活细胞上的微型纹身技术。不过,专家们没有使用墨水,而是将金阵列附着在成纤维细胞上,成纤维细胞是维持身体组织的细胞。该团队由化学和生物分子工程学教授 David Gracias 领导,然后用分子胶处理阵列,然后通过可溶解的水凝胶层压板将其直接转移到细胞上。据约翰霍普金斯大学 8 月 7 日报道,最终结果类似于可扫描的二维码和条形码。

[相关:纹身是永久性的,但其背后的科学原理已经发生了变化。]

大卫·格雷西亚斯在声明中表示:“我们谈论的是将类似电子纹身的东西放在比针头小几十倍的活体物体上。这是将传感器和电子设备连接到活体细胞上的第一步。”

这项新技术之所以如此令人印象深刻,是因为“纹身”细胞不会对细胞的健康或寿命产生不利影响。研究人员表示,之前将光学和电子传感器连接到单个细胞上一直很棘手,但纹身之类的方法有望让这种技术有朝一日应用于现实世界的医疗环境中。

老鼠大脑上的金纳米线阵列。图片来源:GRACIAS LAB/约翰霍普金斯大学 KAM SANG KWOK 和 SOO JIN CHOI

纳米级细胞纹身可以为医学专家开辟全新的健康监测途径。正如 Gracias 解释的那样,医生可以假设追踪分离细胞的健康状况,从而可能比目前更早地识别、诊断和治疗疾病。

格拉西亚斯说:“如果你想象一下未来的发展方向,我们希望有传感器来远程监控和实时控制单个细胞的状态以及细胞周围的环境。”

目前的纹身技术目前有一些局限性,即其最长寿命约为 16 小时。该方法目前也只适用于某些细胞,如成纤维细胞。展望未来,该团队打算提高纳米阵列的耐用性、寿命和复杂性,同时也将这项技术开放给许多其他细胞品种。

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