Nanopulses调整细胞内部

2017-09-19 02:16:37

Anil Ananthaswamy美国正在开发一种方法,可以让医生在不触及病人身体的情况下调整细胞内部该技术仍处于起步阶段,目前尚不清楚其对细胞的作用但最初的实验表明,有朝一日可能会使用该技术来治疗癌症,加速愈合甚至解决肥胖问题该方法包括将细胞暴露于极其强大的电场中非常短暂的时间洛杉矶南加州大学的Tom Vernier说:“这些脉冲的影响相当大,他将在3月份的波士顿纳米技术会议上展示他的团队成果” “我们将其视为进入细胞并操纵细胞内结构”将电脉冲应用于细胞并不新鲜在称为电穿孔的技术中,将持续数百微秒的电场应用于细胞电压使细胞膜中的脂质分子充电,在膜中产生瞬时孔该方法可用于帮助将药物或基因导入细胞但最新技术涉及更强大的电场,每米数十兆伏的梯度,适用于更短的时间这些纳秒脉冲电场太短暂,不能在细胞外膜上产生电荷,但它们会影响细胞内的结构其中一个主要影响似乎是从称为内质网的细胞结构释放钙 “在一个纳秒内,我们会在细胞中引起这一重大生理事件,”Vernier说 “它完全是间接的和偏远的,而且是一个非常迅速的过渡”纳米脉冲也会引发细胞自杀由Vernier,Old Dominion大学的Karl Schoenbach和弗吉尼亚州诺福克的东弗吉尼亚医学院的Stephen Beebe领导的团队已经证明,纳米脉冲可以杀死培养中的肿瘤细胞脉冲不只是煎炸细胞,而是导致诸如半胱氨酸蛋白酶激活的变化,这是细胞自杀的早期步骤脉冲如何做到这一点尚不清楚,但Vernier说这种效应与钙释放无关纳米脉冲可以帮助治疗癌症吗在初步测试中,Schoenbach和Beebe使用针状电极在小鼠肿瘤附近产生脉冲与5只未治疗小鼠的肿瘤生长相比,纳米脉冲使4只小鼠的肿瘤生长减慢了60%研究人员希望,通过更好的输送系统,他们可以使肿瘤缩小 Beebe的研究小组还发现,脉冲可以引发细胞产生脂肪细胞,从而开辟了治疗肥胖的新方法 Vernier正与洛杉矶Cedars-Sinai医疗中心的医生合作,看看纳米脉冲是否可以加速伤口的愈合 “我们确实看到了效果,但这就是我现在可以说的全部,”他说下一步是开发一种将脉冲传递到体内深处的细胞和器官的方法理论模型表明宽带无线电信号的纳秒脉冲可以做到这一点 “一系列这样的天线将通过电场的叠加产生一个非常高的电场,就在我们需要的地方,