美国科学家使用纳米技术使细胞存活时间更长

    美国科学家发现，使用硅和脂肪层的纳米级网状结构包裹细胞，可以使细胞在化工制造和传感器中存活更长的时间。这样工作发表在7月21号的《Science》上。

    科学家们一直在尝试把细胞整合在仪器中。通常的方法是使用硅胶对细胞封装，但是当硅胶干了之后，压力会杀死细胞。

    作为另一种选择，Sandia国际实验室和新墨西哥大学的材料学家JeffBrinker和他的同事们使用细胞来引导形成出帮助它们存活的包裹层。他们把细胞放入溶解了硅的磷脂（一种组成细胞膜的重要脂肪化合物）中。细胞很快在表面形成一个由水和脂类组成的约2微米厚的壳层。在这之外，纳米级厚的硅和脂类在细胞外交替形成了一个1至2微米厚的包裹层。

    水和脂类组成的壳作为一个营养的环境可以帮助细胞存活，而且可以防止细胞接触电化学性质对细胞有害的硅。同时，硅和脂类层能够抵抗细胞随着硅胶变干而受到的压力。

    研究发现，使用传统的硅包裹的方法，细菌和酵母细胞只能够存活几个小时，但是使用这种纳米包裹层的方法，它们能够存活几个星期。

    这些包围细胞的包裹层允许小分子渗透，这一性质使它们能够应用于基于细胞的传感器中。例如，Brinker和他的同事们就发现，当遇到一种特殊的糖类时，在支架中的遗传改良酵母细胞会产生一种荧光蛋白。

    研究人员还发现可以在这些细胞周围的包裹层中插入其他成分，例如，他们发现包被脂类的金或硒化镉纳米晶体会吸附在细胞表面。这些号称“量子点”的成分有非常好的荧光性质，可以作为细胞传感器的读出装置来研究疾病发作、治疗状态或药物反应。

    Brinker和他的同事们还发现可以向包裹层中插入DNA。这提供了一种几乎100%有效的基因改良方法，相比之下其他的如利用电场和加热的方法不仅效率低还可能会损伤细胞。他们接下来的研究将集中在哺乳动物细胞和一些通常生活在冷、热等极端环境的细菌的实验上，来拓展这种细胞传感器的应用范围。