科學家們開發(fā)了一種與電子芯片類似的新裝置，可以對大量活細胞進行快速的單細胞分選、儲存和回收。該系統(tǒng)與隨機存儲芯片非常類似，只不過在其中移動的是細胞。這一成果于五月十四日發(fā)表在Nature Communications雜志上。
美國Duke大學和韓國Daegu Gyeongbuk科學技術院（DGIST）的研究人員指出，這種裝置能夠快速有效的分離和控制單個細胞，將不同的細胞分開儲存，隨后人們可以以回收目的細胞進行進一步的分析。研究人員希望這種細胞分選系統(tǒng)能夠為相關領域帶來*的改變。
“大多數(shù)細胞實驗是在群體中分析基因活性，并沒有關注細胞之間的個體差異，”Duke大學的副教授Benjamin Yellen說。“這就如同拿房間里所有人的眼睛顏色進行平均，然后得出眼睛平均為灰色，但實際上可能房間*本就沒有人是灰眼睛。因此，理解和重視細胞群體中的個體差異是很有必要的。”Yellen和DGIST的Cheol Gi Kim將薄薄的電磁元件印在玻片上，構建出磁性軌道和類似開關、晶體管和二極管的結(jié)構。這種裝置可以引導磁珠和標記有磁性納米顆粒的單個細胞在其中流動。（延伸閱讀：PNAS：華人學者開發(fā)單細胞印刷術）
據(jù)介紹，裝置上有著一系列微小的傳送帶，局部旋轉(zhuǎn)磁場可以使磁珠和細胞沿軌道朝特定的方向移動，而內(nèi)置開關可以引導它們進入特定的存儲位點。這就像是一個控制著微小磁性目標的集成電路。“篩選表現(xiàn)出罕見行為的細胞，有點像是大海撈針，這時我們需要用特殊設備對成千上萬的細胞進行控制”Yellen說。在這一新技術的基礎上，人們可以給細胞標記上磁性顆粒，引導它們到達不同的小室，進而實現(xiàn)單細胞分離、分選、儲存和回收。
以HIV和癌癥研究為例，這兩種疾病中的大多數(shù)患病細胞是活躍的，能夠被藥物定向攻擊。然而還有少數(shù)細胞一直保持休眠狀態(tài)，這些細胞可以規(guī)避藥物的破壞作用，并在一段時間之后重新活化導致疾病復發(fā)。研究人員指出，他們開發(fā)的新裝置可以對大量細胞進行單細胞分選，幫助人們找出那些休眠的細胞，并快速將其回收用于基因活性分析。“也許這能幫助人們找到靶標休眠細胞的方法，”Yellen說。
Kim補充道，“這項研究為人們提供了新的工具，可以幫助人們在單細胞水平上進一步理解癌轉(zhuǎn)移和癌細胞的應答機制，測試基因遞送的效果，分析代謝物的轉(zhuǎn)運情況.

現(xiàn)在，研究人員正計劃擴展這種分選系統(tǒng)，增加其上的小室數(shù)量。“這個技術的理念非常簡單，”Kim說。“由于整個系統(tǒng)很類似電子芯片，應該很容易走向商業(yè)化。”