电子天平更迭，可以称量细胞重量？
时间：2021-01-19
来源：天津市德安特传感技术有限公司
通过测量细胞的重量，科学家可以跟踪细胞周期和细胞分裂过程中细胞重量的变化，不同培养基对细胞重量的影响，了解细胞被病毒入侵时会发生什么。从蚯蚓到向日葵，从细菌到人类，有些生物是由细胞组成的。自从发现细胞结构以来，科学家们一直对这些生物的基本单位感兴趣，揭示了细胞的许多秘密。
然而，到目前为止，科学家们还没有找到一种合适的方法来测量活细胞的重量以及如何实时研究细胞的变化。新的高分辨率细胞平衡苏黎世理工学院的丹尼尔JMüller教授是一位生物物理学家。他的研究团队与巴塞尔大学和伦敦大学学院的研究人员合作开发了一种新的细胞天平。这项新技术使他们能够在很短的时间内测量活细胞的重量，并监测细胞重量的变化。据报道，细胞平衡的准确度可以达到几毫秒和万亿分之一克。
在这项研究中，细胞在一个控制细胞培养皿中称重，测量重量为2到3纳克。天平的重臂是一个透明的硅悬臂梁，它像芯片一样薄，涂有纤维连接蛋白。它可以放在培养皿的底部，轻轻地拾起单个细胞。这个细胞将悬挂在小悬臂的底部，让科学家们可以对它进行称重。细胞天平的微悬臂一端固定，发射蓝色脉冲激光使微悬臂微振动；微悬臂另一端红外激光测量细胞悬浮前后的振荡。通过计算两次振荡之间的差值，可以得到电池的重量。在整个测量过程中，我们可以在电脑屏幕上看到细胞重量的变化曲线。通过这种方法，科学家可以在一段时间内监测细胞的重量动态——毫秒就是几天。将包括细胞培养皿在内的全细胞天平直接置于高倍荧光显微镜下，观察细胞的内部活动并拍照。
活细胞重量的变化通过这项新技术，科学家可以跟踪细胞周期和细胞分裂过程中细胞重量的变化，不同培养基对细胞重量的影响，了解细胞被病毒入侵时会发生什么。研究小组对这些问题进行了许多实验。细胞平衡的主要发明者大卫·马丁内斯说，这项研究中一个有趣的观察结果是“我们发现活细胞的重量持续波动约1%到4%，研究人员排除了测量误差，并表明细胞在死亡时停止了这种持续的体重变化。
毫无疑问，研究人员对这些结果非常兴奋，他们所观察到的是前所未有的。当苏黎世理工学院的科学家们报告新的细胞平衡时，许多科学家表达了强烈的兴趣。细胞重量是细胞生理学的一个重要指标，这一领域的研究一直受到生物学家的关注。医学和药学领域的研究人员可以利用这项技术观察细胞的病理变化以及药物对细胞生长的影响。令人惊讶的是，材料科学家对细胞平衡感兴趣。
马丁内斯·马丁说：“对他们来说，这与纳米颗粒的功能性有关，这是在改变颗粒的表面状态，研究人员已经为这项技术申请了专利，他们的研究成果发表在最近的《自然》杂志上。来自不同学科的科学家可以利用这种新的细胞平衡来帮助解决各种科学问题。
