傳統(tǒng)測(cè)定方法示意圖。

　　美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家首次開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù)，能夠?qū)蝹€(gè)活細(xì)胞的質(zhì)量進(jìn)行高精度測(cè)量。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基于一種微機(jī)械探測(cè)器(micromechanical detector)，它有望使科學(xué)家開(kāi)發(fā)出便宜而且輕便的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備，同時(shí)也為細(xì)胞分化研究提供了一種新的工具。該研究成果發(fā)表在4月26日的《自然》雜志上。

　　論文高級(jí)作者、MIT生物工程和機(jī)械工程系副教授Scott Manalis表示，MIT此次的新技術(shù)不同于傳統(tǒng)方法，在測(cè)量時(shí)可以保持細(xì)胞的流動(dòng)性。除了測(cè)定細(xì)胞，該技術(shù)還可用于測(cè)量納米顆粒或者生物分子的亞單層(sub-monolayer)，精度比商業(yè)傳感器高6個(gè)量級(jí)。Manalis表示，“我們追求的方向之一就是基于質(zhì)量測(cè)定的流式細(xì)胞技術(shù)(flow cytometry，一種在流體狀態(tài)下觀測(cè)特殊細(xì)胞的技術(shù))。”

　　傳統(tǒng)的質(zhì)量測(cè)定方法能夠達(dá)到的精確度為10-21克，但只能針對(duì)無(wú)生命的物體，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程要在真空中進(jìn)行。傳統(tǒng)方法通過(guò)測(cè)定真空中一塊微小的共振板在放上被測(cè)分子前后的振動(dòng)頻率改變，來(lái)確定分子的質(zhì)量。由于真空會(huì)使活細(xì)胞死亡，因此，活細(xì)胞質(zhì)量的測(cè)定必須在流體中進(jìn)行，這就大大降低了測(cè)量的精度。

　　此次，MIT的研究人員將包含被測(cè)樣品的流體放在共振板之上，仍然保持在真空中振動(dòng)。不同的是，生物樣品由一個(gè)橫貫板面的微通道(microchannel)通過(guò)整個(gè)裝置，并不會(huì)影響板面的振動(dòng)。

　　到目前為止，新裝置的測(cè)量敏感度已經(jīng)達(dá)到稍低于10-15克的水平。不過(guò)Manalis堅(jiān)信，通過(guò)未來(lái)幾年的改進(jìn)，這一數(shù)字還能繼續(xù)小幾個(gè)量級(jí)。

　　研究人員已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注新技術(shù)潛在的應(yīng)用價(jià)值。其中很有希望的一個(gè)領(lǐng)域就是通過(guò)模擬流式細(xì)胞技術(shù)的計(jì)數(shù)能力，來(lái)監(jiān)控艾滋病患者的CD4淋巴細(xì)胞。Manalis表示，由于新裝置的制造利用的仍是傳統(tǒng)半導(dǎo)體加工技術(shù)，因此，未來(lái)相關(guān)的檢測(cè)裝置將會(huì)更便宜，有望實(shí)現(xiàn)普遍的商業(yè)使用。

　　此外，受蛋白質(zhì)形成的影響，細(xì)胞在分化時(shí)會(huì)有相應(yīng)的質(zhì)量變化，而新的技術(shù)也為單個(gè)細(xì)胞分化的追蹤研究開(kāi)辟了新的道路。