捕捉紅血球的微型機械裝置

2011/02/08 | |

Original publish date:Nov 15, 2001

編輯 peregrine 報導

據來自Sandia國家實驗室的報導,該實驗室業已研發 出嵌於約人類髮絲1/3寬度(約20微米)之微型導管中,開閉宛若顎的微型齒狀裝置。

由Sandia國家實驗室Paul Galambos、Sita Mani、 Jay Jakubczak及Okandan等人研發的微型裝置,其開閉 與日本廠商Namco所設計的一種電玩`小精靈`極類似,以 活塞般的往返動作捕捉微導管內的個別紅血球。

Sandia的最終目標是利用該種裝置刺穿細胞,並將蛋 白質、DNA或藥劑注入其內,以反擊生物,化學物質、基 因失調及天然病菌、病毒等的侵害。而被刺穿的細胞未 必是紅血球,譬如可能是幹細胞(stem cell)– 或許科學家可以藉由基因移植而導引幹細胞轉變成多種 人體組織。

當前細胞植入法在利用電場來開啟細胞壁以吸收化學物質。 此稱為電穿孔(electroporation:令細胞受到短暫 電壓脈衝,以提升細胞膜滲透性,從而使細胞吸收周遭DNA 或染色體)的方法,具造成細胞死亡率極高的問題。其他的 人工方法,基因物質是透過極細的微量吸管(pipette)輸入細 胞中,這是實驗室內非常專業而且耗費大量人力的過程。 該Sandia的小精靈裝置具有克服這兩問題的可能性。

Sandia的當前目標是瞭解被捕捉而變形的紅血球是否會 吸收它通常會拒絕的螢光物質。倘若能輕易地吸收,這意味 Sandia的研究人員業已建構了能在連續流中操作的機械性的 細胞膜干擾裝置 (disrupter)。更進一步的近期目標是以中 空矽針來取代該微型齒狀物﹐以便能在活細胞上的精確位置 大量迅速地將DNA、RNA或蛋白質(包括藥物分子)注入其內的, 以期能改變疾病的進程,甚至恢復失去的功能。

消息來源︰
Sandia National Lab News Releases Aug. 15, 2001: Mechanized microfluidic device may impact future genetic research

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