美开发出可远程控制的磁性纳米粒子
时间:2017-12-07

  科学网 - 美国开发磁性纳米粒子的远程控制

  美国科学家开发了一种靶向细胞膜的磁性纳米粒子,使科学家能够远程控制细胞离子通道和神经元,甚至控制动物的行为。这些发现最近发表在Nature Nanotechnology上。

  这个由布法罗大学研究小组开发的磁性纳米粒子,只有6纳米大小,可以很容易地穿过细胞扩散。研究人员首先将纳米粒子固定在细胞膜上,然后利用高频磁场将其加热以刺激细胞。鉴于这种方法可以对细胞进行比较大规模的均匀刺激,科学家们认为该方法可以应用于未来。

  研究人员现在已经证明,这种方法可以打开钙离子通道,激活在细胞中培养的神经细胞,甚至操纵微块茎的运动。当研究人员将磁性纳米粒子固定在线虫口处时,线虫开始爬行。但是,当科学家将磁性纳米颗粒加热到34摄氏度时,它们可以控制线虫的进退。

  研究小组还发明了一种荧光探针来测量荧光强度的变化,以测量纳米颗粒是否被加热到34摄氏度。这种荧光探针可以说是一个纳米温度计。

  这项研究具有广泛的应用,如癌症治疗,科学家可以选择蛋白质或特定的组织进行远程操作,从而开发出一种新的癌症治疗。另外,在治疗糖尿病时,也可以刺激胰细胞释放胰岛素。该方法也可以应用于刺激不足引起的一些神经系统疾病。

  科学家说这种方法非常重要,因为这种方法只会加热细胞膜,细胞内部的温度不会变化,也不会造成细胞死亡。通过开发这种方法,科学家可以利用磁场在体外和体内刺激细胞,帮助了解细胞信号网络和控制动物的行为。

  Nature纳米技术出版文摘(英文)

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