纳米颗粒喂蠕虫可探细胞力

据新华社报道，细胞产生的机械力被认为会影响细胞和器官的功能，也与一些人类疾病有关。美国斯坦福大学最近发布的新闻稿显示，其研究人员试图用特殊的纳米粒子喂养蠕虫，以检测细胞力。这项跨学科的研究将有助于揭示细胞力量如何在人体中发挥作用。

研究人员的最终目标是检测人类细胞产生的机械力。他们首先在透明的秀丽隐杆线虫上测试了细胞力检测技术。这是因为秀丽隐杆线虫的消化过程需要机械研磨和推动，就像人体一样。研究人员可以观察到纳米颗粒如何反映消化过程中的细胞力。

在秀丽隐杆线虫消化约1 mm长的纳米粒子的过程中，研究人员用近红外激光照射纳米粒子，纳米粒子会随着周围压力的变化而改变发光颜色，从而可以显示纳米粒子所经历的细胞力的实时信息。当机械力从纳米牛顿量级变为微米牛顿量级时，每个纳米粒子的发光颜色相应地从红色变为橙色。

领导这项研究的詹妮弗·迪翁(Jennifer Dion)表示，细胞机械力在细胞或器官的命运和功能中扮演着重要角色，例如人类心脏的跳动、耳朵的听觉或伤口愈合。细胞力的变化将影响许多疾病，如心脏病和癌症，纳米级细胞力数据可用于疾病的早期检测。

使用微小的纳米粒子来检测细胞力意味着研究人员可以绘制高清晰度的应力图，反映细胞间产生的推力和拉力。将来，如果将这种具有良好生物相容性的纳米粒子注射到人体的特定部位，例如伤口或肿瘤，实验室可以通过读取纳米粒子的颜色变化数据来绘制反映特定部位周围细胞微妙活动的应力图。

除了研究健康的秀丽隐杆线虫外，他们还将在秀丽隐杆线虫中引入基因突变，以进行研究并分析基因表达对细胞活力的影响。这将有助于研究人员更好地了解消化系统的形成和疝气等相关疾病。(马丁)

《中国科学日报》(2017-01-05第二版国际版)