“納米瓶”技術可按功能進行單細胞分類 對藥物開發和生物學研究具有重要意義

新生物療法的開發可能會從一種新技術中受益，該技術可在標準實驗室設置中快速分選單個活細胞。使用稱為“納米瓶”的微型碗狀水凝膠容器，加州大學洛杉磯分校領導的一個研究小組最近展示了根據細胞的類型、它們分泌的化合物以及這些化合物的多少來選擇細胞的能力。該研究發表在美國化學會期刊《ACS納米》雜志上。這項技術還可推進基礎生物學研究。

“通過這項技術，科學界可對關鍵生物過程有新見解，這些過程代表了我們蛋白質編碼基因的很大一部分。”該研究通訊作者、加州大學洛杉磯分校工程學院工程和醫學教授迪諾·卡里奧說，“我認為單細胞是生物學的量子極限。納米瓶是培養皿進化到一個細胞的基本極限。”

卡里奧說，使用納米瓶有助于科學家克服其他儀器測量細胞分泌物的局限性。

納米瓶可用于在數百萬個細胞中進行更大規模的篩選，而相對成本僅為每個細胞不到1美分，而使用當前標準每個細胞1美元或更多。

納米瓶非常小，需要2000萬個才能裝滿一茶匙。它們經過定制以捕獲特定類型的細胞，并且可用附著在細胞分泌物上的分子增強，并在有色光下發光。因為納米瓶是由水凝膠(一種在水中質量幾乎是其20倍的聚合物)制成的，它們提供了一個相對類似于細胞自然家園的潮濕環境。

在這項研究中，研究人員檢查了被設計成分泌特定抗體藥物的細胞。使用納米載體和一種稱為流式細胞儀的常見分析裝置，他們選擇了分泌最多抗體的細胞，然后將這些細胞培養成菌落，這些菌落產生的藥物比未經特別選擇的菌落多25%以上。

研究還表明，研究人員可挑選出與靶分子特異性結合的稀有抗體分泌細胞，并可識別分泌抗體的DNA序列信息。該實驗是發現新抗體藥物的關鍵部分，只花了一天時間，而傳統方法需要數周時間。

總編輯圈點

近40年來，制藥商一直將基因工程細胞用作小型“藥物工廠”。其中比較常見的技術稱為微孔板，也就是微型塑料容器網格，但這種方法缺乏納米瓶對單個細胞進行分類的能力，且通常需要很長時間才能使足夠的細胞生長，從而檢測到分泌物;另一種選擇是使用價值數百萬美元的儀器，每次實驗測量大約10000個細胞的分泌物，但在全球只有幾十個實驗室才擁有。如今的成果克服了以上兩種方式的局限，推進了新藥產生領域的高速發展。(科技日報記者 張夢然)