细胞漫游者，让实时监测细胞内部成为可能_风闻

文/观察未来科技

监测细胞的变化是探索生物变化的重要方法，实验室检测细胞的一系列生物参数通常，是采用破坏性的方法——溶解或撕裂细胞以释放内部物质用于测量。

这种简单易行的方法已经使用了几十年，然而，它受到方法设计的限制，即每个细胞只能在被裂解的时候分析一次。这样的缺陷给科学家的研究工作带来了很多麻烦。一直以来，开发一种“温和”的新技术，能够以非破坏性的方式对细胞内部进行采样分析，都是科学家们为了实现理想的监测效果而努力的方向。

现在，美国麻省理工学院（MIT）研究人员宣布，他们设计了一种可在活细胞内无线操作的微型天线，该天线具有实时监测甚至指导细胞活动的潜力，为医学诊断和治疗以及研究其他科学过程开辟了新的前景。

这项被研究人员命名为 Cell Rover （“细胞漫游者”）的技术代表了可以在细胞内运行并与 3D 生物系统兼容的天线的首次演示。

研究人员表示，典型的生物电子接口尺寸只有几毫米甚至几厘米，不仅具有高度侵入性，而且无法提供与单个细胞无线交互所需的分辨率——尤其是考虑到即使一个细胞的变化也会影响整个生物体。研究团队开发的天线比细胞小得多。事实上，在该团队对卵母细胞的研究中，天线只占细胞体积的不到 0.05%，远低于会侵入和损坏细胞的尺寸。

传统天线的尺寸与其发射和接收的电磁波的波长相当，而缩小天线尺寸会增加频率，高频会产生对活组织有害的热量。此次研究人员使用磁致伸缩材料制造微型天线，将电磁波转换为声波，使波长小了5个数量级，并开发了一种使用非均匀磁场将“细胞漫游者”引入细胞的新策略。

因此，用“细胞漫游者”来检查细胞内部，不会像往常那样破坏细胞，能监测细胞的发育或分裂，检测不同的化学物质和生物分子，如酶、物理变化和细胞压力等，所有这些都可以在体内实时进行。

麻省理工学院工程学院院长、范内瓦·布什电子工程和计算机科学教授Anantha P. Chandrakasan说：“细胞漫游者是一个创新的概念，因为它可以将传感、通信和信息技术嵌入到一个活细胞内。这为极其精确的诊断、治疗和药物发现提供了前所未有的机会，同时也为生物学和电子设备之间的交叉创造了一个新的方向。”这项研究的论文9月22日发表在《自然通讯》杂志上。