课题组在单细胞微纳生物探测方面研究取得新进展

 

《生物化学与生物物理进展》封面刊载沈阳自动化所成果

 

　　近日，我国生命科学领域知名SCI期刊《生物化学与生物物理进展》(2022, 49(2): 420-430)以封面文章的形式发表了中国科学院沈阳自动化所微纳米自动化课题组利用微纳操作机器人在单细胞力学特性探测方面的最新研究成果(Combining micropipette and atomic force microscopy for single-cell drug delivery and simultaneous cell mechanics measurement)。该论文针对单细胞精准药物激励和力学特性同步检测难题，将原子力显微镜(AFM)技术和玻璃微针技术结合，提出了可对单个细胞进行超微量药物递送及力学特性同步测量的方法。

 

　　细胞力学特性与细胞生理病理变化过程及机体健康状态密切相关，研究单个细胞的力学特性及其对外源刺激的响应规律对于揭示生命活动内在机制具有重要科学意义。AFM已成为单细胞力学特性分析的标准方法之一。然而，长期以来，由于AFM探针自身难以进行药物递送且缺乏合适的技术手段，在单细胞与超微量药物分子之间相互作用的高精度原位动态观测方面仍然面临巨大挑战。针对这一问题，本文通过将微针显微注射技术与AFM技术相结合，实现了单细胞可靠化学激励及细胞力学特性同步测量，在此基础上分析了化疗药物分子对单个细胞力学特性的实时影响。研究结果为细胞-药物之间相互作用的精准定量原位动态分析提供了新的方法和思路，对于生命科学领域具有广泛的基础意义。

 

　　该研究得到了国家自然科学基金委员会，中国科学院和机器人学国家重点实验室的大力支持。