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處理細胞的利器:光鉗(光鑷)

2011/02/07 | | 標籤:

Original publish date:Oct 25, 2000

編輯 Vincent Liu 報導

哈佛的科學家們,將單個細胞一個接著一個連接起來,製作了十分精巧的雕飾品,看起來就像是建築物的磚塊。這項的工藝技術不僅是簡單的微小美學(micro-aesthetics)的練習,它可能有一天可以被用來當作生物感測器,或甚至是替代器官。

光鉗(光鑷)@維基

光鉗(光鑷)@維基

光鉗發明於1980年代末期,看起來似乎是很微不足道的光,因著電的交互作用,可以對物質施予一個力量。藉著兩道或三道交互作用的雷射光束組成的強大的光場(light field),小物質在光場的交會處被固定住。當雷射光束的移動,這樣的捕捉器(trap)成為一組的鑷子拖拉著物體。

以這樣的方法去移動一個細胞或單分子必須要依附在一個大的操作手把上,就如一個微小的塑膠球(microscope plastic bead:塑膠材料做的小球,直徑數微米,可利用化學方式依附生物分子)。如果小球被拉動,分子或細胞也會隨之移動。George Whitesides和他的研究伙伴使用雷射光束作為精巧處理細胞建構的工具-光鉗(optical tweezer)。他們在期刊Angewandte Chemie中發表將聚苯乙烯小球釘住到紅血球(erythrocytes)的表面,移動它們的位置。Whitesides實驗室的小球勾住在紅血球表面的分子懸掛物。他們下一步從麥芽精(wheat germ)中萃取蛋白質,其蛋白質可與紅血球或其他細胞的表面分子相結合,並被小球辨識固定之。所以每個小球可以釘住一個或數個細胞,並且允許研究人員去建構一個不同的排列,如串鏈或環狀物。只要組合完成就不能這樣的鑷子分開了。這樣的方法不僅僅只限於細胞。只要小物質連接到適當的分子,在原理上,都能夠這樣被處理。

最後的結構可以作用像微小生物感測器裝置,比如可以被用來研究對於如何將細胞組合到真實的組織過程中有一個新的的理解。在一個準確適當的時間和必要位置的控制上,可以自動化的連結不同的細胞,去製造新的組織和器官。

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