美 发 明 人 体 活 细 胞 芯 片

科 学 家 们 最 近 说, 他 们 创 造 了 一 块 将 人 类 细 胞 与 硅 层 混 合 的 仿 生 学 集 成 电 路 片, 希 望 这 项 发 明 可 用 于 研 究 和 医 治 疾 病 。

这 块 芯 片 是 用 三 层 硅 夹 住 一 粒 细 胞, 像 块 "三 文 治"。 细 胞 的 功 能 是 使 电 路 畅 通, 而 且 在 整 个 过 程 中 可 作 改 变 或 植 入 新 基 因。

加 州 大 学 伯 克 利 分 校 的 黄 勇 (音) 和 鲁 宾 斯 基 在 2月 的 《生 物 医 学 微 器 件》 学 报 上 发 表 论 文 , 称 这 一 处 理 程 序 为 "电 穿 孔" (electroperation)。 他 们 在 研 究 报 告 中 写 道 :"我 们 研 制 了 一 种 微 电 操 作 芯 片, 把 一 粒 活 生 物 细 胞 植 入 集 成 电 路。 "

电 穿 孔 被 广 泛 用 在 基 因 工 程 和 其 它 方 式 的 细 胞 研 究 中, 它 是 用 电 流 打 开 细 胞 周 围 薄 膜 的 气 孔, 使 科 学 家 能 够 放 入 新 基 因 或 其 它 化 合 物 。

芯 片 含 着 细 胞, 形 成 必 要 的 电 路 并 把 它 夹 在 恰 当 位 置, 以 便 植 入 新 基 因 或 其 它 化 合 物。

这 两 位 科 学 家 写 道 :"在 典 型 处 理 程 序 中, 个 别 细 胞 通 过 引 入 管 道 流 到 外 层 和 中 层 之 间 的 上 腔。 下 腔 的 压 力 较 低, 细 胞 自 动 地 被 吸 入 连 接 上 下 腔 的 一 个 孔 管, 于 是 细 胞 塞 住 孔 道, 并 成 为上 腔 和 下 腔 电 极 之 间 的 有 效 电 阻, 切 断 电 流 。 "

随 后, 细 胞 受 更 大 的 电 击, 使 细 胞 膜 的 气 孔 打 开。"孔 管 内 的 细 胞 便 成 为 芯 片 电 路 的 一 部 分。 "

一 旦 化 合 物 或 基 因 植 入, 该 细 胞 即 可 流 出 芯 片, 另 一 粒 细 胞 便 可 取 代 它 的 位 置。

他 们 写 道 :"由 于 这 种 芯 片 成 本 低 廉, 过 程 可 能 完 全 自 动, 相 信 能 够 在 工 业 操 作 中 以 电 脑 控 制 数 以 百 计 的 芯 片。" 这 种 芯 片 透 明, 研 究 人 员 可 以 用 显 微 镜 观 察 操 作 过 程。 他 们 认 为, 这 项 程 序 最 终 可 用 来 治 疗 患 病 细 胞, 然 后 更 换 它 们。

他 们 说, 通 过 指 挥 芯 片 开 关 细 胞, 将 来 有 可 能 使 有 害 物 质 进 入 癌 细 胞, 导 致 癌 细 胞 自 我 毁 灭。

用 新 基 因 治 病 的 基 因 疗 法, 有 一 个 缺 点 就 是 难 于 确 保 细 胞 接 纳 新 基 因。 新 的 疗 法 过 程 也 许 将 更 容 易 使 基 因 植 入 细 胞。
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