美國麻省理工學院的研究人員開發(fā)出一種微流體裝置，一次能吸取一個細胞內(nèi)的東西，而不干擾周圍的細胞，這為研究人員測定單細胞的生化性質(zhì)帶來了一種新方法。它有助于研究不同干細胞之間的差異，或為什么同一腫瘤的不同細胞有著不同的治療響應。這項成果發(fā)表在《Nature Communications》上。

文章的通訊作者是MIT電氣工程與計算機科學系的Jongyoon Han。他認為，根據(jù)近期發(fā)表的研究成果，平均的細胞行為無疑不能反映真正的生物學過程。相反，那些有著異常行為的細胞不能被捕獲，卻能改變整個培養(yǎng)物的性質(zhì)。目前雖有一些方法能實現(xiàn)單細胞捕獲，但它們不僅破壞背景信息，也可能擾亂正在研究的過程。

Han談道：“對我們來說，關鍵的挑戰(zhàn)是收集單細胞，也許是遷移特別快的細胞，也許是表現(xiàn)出獨特表型特征的細胞。我們希望能夠研究這些特別的細胞，而不干擾它們所處的環(huán)境。這尤為重要，因為環(huán)境往往會影響表型。”

為了實現(xiàn)這一目標，Han及其同事設計了一個微流體裝置，采用流體力學限制（hydrodynamic confinement）來收集單細胞的內(nèi)容物。這個裝置有個類似針頭的東西，上面有個小孔，只有5 μm，其中包含了裂解細胞的化學試劑，以裂解組織培養(yǎng)中的單個貼壁細胞。在裂解之后，由于細胞培養(yǎng)皿和裝置之間的壓力，單細胞的裂解液被吸入裝置中。在微流體裝置內(nèi)，細胞裂解液可與所選的化合物混合，在反應室中發(fā)生反應，并發(fā)出熒光。

為了檢驗這種裝置的實用性和準確性，研究小組在貼壁培養(yǎng)的人肝癌細胞中，測定了單細胞的激酶和看家蛋白（GAPDH）的活性。Han表示：“目前我們可以開展任何分析，只要它能夠被設計成熒光檢測分析。”

Han和他的同事正在將這一系統(tǒng)自動化，以便其他研究人員也能快速采用。“細胞異質(zhì)性的確是個大問題。我們愈加需要分析這些單細胞，而這是一種新的方法。”