“μkiss”：一种将纳米颗粒和小分子精确递送到单个细胞的新方法

长期以来，在生物学中，将实验材料精确和排他性地输送到单个细胞一直是一种难以捉摸且备受追捧的能力。随之而来的是破译细胞许多长期秘密的希望

由Vahid Sandoghdar教授领导的埃尔兰根Max Planck Zentrum fuür Physik und Medizin的一个研究小组现在已经成功地展示了如何将小分子和单个纳米颗粒直接应用于细胞表面

在发表在《自然方法》杂志上的这项研究中，科学家们将他们的技术描述为“μkiss”（微吻）——一种简单且具有成本效益的新方法，释放了单细胞科学的新可能性，以期推进下一代治疗应用

生物学中的传统方法通常考虑整个细胞群体的特征，忽略了从一个细胞到另一个细胞特性的细微变化。为了更准确地在单个细胞水平上研究生物学，开发新的工具和方法势在必行

“在短时间和微小的微观长度尺度上，我们对单个细胞精确和可控地施用化学物质、标签和药物的能力仍然存在关键差距，”马克斯·普朗克光科学研究所和马克斯·普朗克Zentrum fur Physik und Medizin的主任Vahid Sandoghdar教授说。Sandoghdar教授和他的团队一直在积极应对这一挑战

“就像画笔一样，”易于使用且具有成本效益

研究人员为这个问题设计了一个简单而优雅的解决方案：使用两个开口小到一微米的紧密放置的微量移液管，科学家可以通过使用一个微量移液器来分配材料，而另一个以略高的速率吸入

该团队成员、博士后研究员Richard W.Taylor说：“这就像画笔一样。”他补充道，“你可以很容易地操纵微量移液管，并将这种受限的液滴轻轻地刷在你选择的细胞上，从而提供微小的μ物质之吻。”

这个简单的实现，使用容易获得的组件使得它们的技术能够在生物定向实验室内的任何显微镜上以低成本容易地实施

Sandoghdar教授说：“我们的解决方案的成本效益和实用性对其在实践中的应用很重要。”他补充道，“到目前为止，缺乏类似的解决方案推迟了单细胞水平上新治疗方法的进展。”

对位置、时间和规模的完全控制

新方法将实验者置于完全控制之下。该研究小组成员、生物学博士生Cornelia Holler解释道：“通过μkiss，我们在将物质精确应用于细胞方面实现了一个全新的维度。”。材料现在可以在亚细胞水平上精确地输送到任何选定的细胞，完全控制材料与细胞接触的时间和位置

霍勒说：“我们现在可以观察整个生物过程，比如细胞对铁的吸收，而不会错过任何一步——这使我们最终能够解开每个细胞复杂特征的谜题。”

最近，该团队实现了将单个病毒样颗粒精确放置在活细胞上。这种实验能力创造了一个机会来仔细检查疾病传播的复杂性，从而完全控制细胞感染的位置、时间和程度

“μkiss的能力为细胞生物学和医学的定量研究开辟了新的途径，”Sandoghdar教授说