使用稱為納米瓶（較大的紅棕色物體）的微型碗狀容器，研究人員能夠根據(jù)細胞類型和分泌的化合物來選擇細胞（此處以藍色顯示）。圖片來源：約瑟夫·德魯特/美國加州大學(xué)洛杉磯分校
科技日報記者 張夢然
新生物療法的開發(fā)可能會從一種新技術(shù)中受益，該技術(shù)可在標準實驗室設(shè)置中快速分選單個活細胞。使用稱為“納米瓶”的微型碗狀水凝膠容器，加州大學(xué)洛杉磯分校領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組最近展示了根據(jù)細胞的類型、它們分泌的化合物以及這些化合物的多少來選擇細胞的能力。該研究發(fā)表在美國化學(xué)會期刊《ACS納米》雜志上。這項技術(shù)還可推進基礎(chǔ)生物學(xué)研究。
“通過這項技術(shù)，科學(xué)界可對關(guān)鍵生物過程有新見解，這些過程代表了我們蛋白質(zhì)編碼基因的很大一部分?！痹撗芯客ㄓ嵶髡?、加州大學(xué)洛杉磯分校工程學(xué)院工程和醫(yī)學(xué)教授迪諾·卡里奧說，“我認為單細胞是生物學(xué)的量子極限。納米瓶是培養(yǎng)皿進化到一個細胞的基本極限?！?/p>
卡里奧說，使用納米瓶有助于科學(xué)家克服其他儀器測量細胞分泌物的局限性。
納米瓶可用于在數(shù)百萬個細胞中進行更大規(guī)模的篩選，而相對成本僅為每個細胞不到1美分，而使用當(dāng)前標準每個細胞1美元或更多。
納米瓶非常小，需要2000萬個才能裝滿一茶匙。它們經(jīng)過定制以捕獲特定類型的細胞，并且可用附著在細胞分泌物上的分子增強，并在有色光下發(fā)光。因為納米瓶是由水凝膠（一種在水中質(zhì)量幾乎是其20倍的聚合物）制成的，它們提供了一個相對類似于細胞自然家園的潮濕環(huán)境。
在這項研究中，研究人員檢查了被設(shè)計成分泌特定抗體藥物的細胞。使用納米載體和一種稱為流式細胞儀的常見分析裝置，他們選擇了分泌最多抗體的細胞，然后將這些細胞培養(yǎng)成菌落，這些菌落產(chǎn)生的藥物比未經(jīng)特別選擇的菌落多25%以上。
研究還表明，研究人員可挑選出與靶分子特異性結(jié)合的稀有抗體分泌細胞，并可識別分泌抗體的DNA序列信息。該實驗是發(fā)現(xiàn)新抗體藥物的關(guān)鍵部分，只花了一天時間，而傳統(tǒng)方法需要數(shù)周時間。
總編輯圈點
近40年來，制藥商一直將基因工程細胞用作小型“藥物工廠”。其中比較常見的技術(shù)稱為微孔板，也就是微型塑料容器網(wǎng)格，但這種方法缺乏納米瓶對單個細胞進行分類的能力，且通常需要很長時間才能使足夠的細胞生長，從而檢測到分泌物；另一種選擇是使用價值數(shù)百萬美元的儀器，每次實驗測量大約10000個細胞的分泌物，但在全球只有幾十個實驗室才擁有。如今的成果克服了以上兩種方式的局限，推進了新藥產(chǎn)生領(lǐng)域的高速發(fā)展。
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