通(tong)過為細胞“做手(shou)術”的科學(xue)方法(fa)，為傳統靶(ba)向藥(yao)物(wu)導入技術創造新(xin)技術。近(jin)日，天津大學(xue)精儀學(xue)院微技術團隊(dui)在(zai)這一領域取(qu)得了開(kai)拓(tuo)性成果。
將目(mu)標藥(yao)(yao)物分(fen)子(zi)(zi)、治療(liao)基因和蛋白(bai)等外源分(fen)子(zi)(zi)精(jing)準高效地(di)導(dao)入(ru)細(xi)胞(bao)內部是現(xian)代(dai)精(jing)準醫(yi)療(liao)和細(xi)胞(bao)分(fen)子(zi)(zi)生(sheng)物學(xue)研(yan)究中的(de)重要技術(shu)。傳統的(de)細(xi)胞(bao)導(dao)入(ru)依賴化學(xue)藥(yao)(yao)物或者(zhe)電(dian)學(xue)刺激，比(bi)如(ru)我們熟知的(de)“化療(liao)”，這樣不僅無法進行選(xuan)擇性藥(yao)(yao)物導(dao)入(ru)，使用中還會引起“細(xi)胞(bao)免疫應答”，破(po)壞健康細(xi)胞(bao)，產生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)副作用。而微納器件具備體積(ji)小、功耗低等優點，可植入(ru)體內實現(xian)選(xuan)擇性細(xi)胞(bao)藥(yao)(yao)物導(dao)入(ru)，使用微納技術(shu)實現(xian)單(dan)細(xi)胞(bao)藥(yao)(yao)物導(dao)入(ru)已成為現(xian)代(dai)分(fen)子(zi)(zi)生(sheng)物學(xue)研(yan)究的(de)熱點。
微機(ji)電系統（MEMS）是指尺寸在 0.5~500 微米的(de)可動元件構成(cheng)的(de)微機電系(xi)統。天津大(da)學(xue)微技術團(tuan)隊(dui)在教(jiao)授龐慰、段學(xue)欣(xin)和副教(jiao)授王艷艷等團(tuan)隊(dui)成(cheng)員的(de)共同努力下，開(kai)展了(le)大(da)量微機電諧振器、傳感器與執行器研究并向(xiang)生命(ming)科學(xue)等領(ling)域延伸，取得了(le)一批具(ju)備(bei)自主知識產權的(de)高水(shui)平科研成(cheng)果。
據悉，該項新技術是研究團(tuan)隊(dui)通(tong)過諧振(zhen)器激(ji)勵產生(sheng)“特(te)(te)高超聲(sheng)(sheng)波(bo)”，利(li)用“特(te)(te)高超聲(sheng)(sheng)波(bo)”的振(zhen)動高效(xiao)穩定地在細(xi)胞(bao)(bao)膜上形成小孔，誘導外源(yuan)物(wu)質(zhi)如(ru)靶向藥物(wu)或基因分子進入細(xi)胞(bao)(bao)。特(te)(te)高超聲(sheng)(sheng)波(bo)對細(xi)胞(bao)(bao)膜的振(zhen)動壓(ya)力約(yue)是一般超聲(sheng)(sheng)波(bo)的 60 倍(bei)，能夠更加(jia)均(jun)勻地使細胞膜受力(li)，從(cong)而實(shi)現外源(yuan)物質精準地導(dao)入(ru)細胞及細胞核，且本(ben)身對(dui)細胞無(wu)毒副作用。
該研究(jiu)團(tuan)隊利用數學和物(wu)理(li)(li)(li)模型對(dui)高頻體聲波(bo)在液體中對(dui)細胞(bao)(bao)的作用進(jin)行了理(li)(li)(li)論(lun)仿真(zhen)，揭示其(qi)導致細胞(bao)(bao)膜(mo)結構改(gai)變的物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)理(li)(li)(li)，并(bing)在實驗(yan)室中針對(dui)不(bu)同(tong)濃度、不(bu)同(tong)尺寸、不(bu)同(tong)類別的外源物(wu)質開展了細胞(bao)(bao)導入(ru)實驗(yan)，結果(guo)證實該系(xi)統(tong)效率高、功耗低、多樣化，導入(ru)位置(zhi)可(ke)控，并(bing)可(ke)實現(xian)多靶(ba)點、定(ding)向(xiang)化、單細胞(bao)(bao)的藥物(wu)導入(ru)，具有傳統(tong)藥物(wu)導入(ru)技術不(bu)可(ke)比擬的優點。
