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北京，12月21日，《科技日报》-硅纳米线和人类细胞共用一个“房间”，被细胞“吞噬”！根据美国电气和电子工程师学会光谱杂志网站上最近的一份报告，芝加哥大学的研究人员将人类内皮细胞和硅纳米线放在同一个培养皿中，并使用电子显微镜和特殊的光学成像工具首次在视频中展示了“吞噬作用”的细节。发表在《科学进步》杂志上的这项新研究有助于开发一种突破人体屏障的药物输送机制，以及对细胞中特定细胞器进行精确电刺激的生物电疗法。
硅纳米线具有生物相容性、高导电性和超细特性。它们可以绕过人体的天然屏障，携带小分子药物直接“喂养”细胞而不会造成伤害。然而，已经不可能找出“吞噬”现象的具体细节。现在，芝加哥大学的材料科学家田带领团队拍摄了第一张“吞噬”过程的照片，这是基于这一现象开发工具的重要一步。
该研究小组设计了一种特殊的散射增强相衬成像器(SEPC)，它结合了相衬和暗场成像技术来观察细胞成分和无生命物质纳米线。在对内皮细胞和纳米线之间的相互作用进行了数千次观察后，他们发现细胞膜可以在自身折叠后抓住纳米线，然后将纳米线包裹在气泡细胞膜中。整个过程完全类似于免疫细胞吞噬细菌的“吞噬作用”。进入细胞后，纳米线在细胞机器的作用下会突然加速，冲破障碍，到达细胞核附近储存。
他们还发现，以前能够在血管壁上形成天然生物屏障以阻止药物吸收的内皮细胞，这次可以吸收96%的纳米线，这意味着硅纳米线有望成为潜在的药物载体。他们将修饰纳米线，使其对光敏感，并利用光来控制细胞行为。此外，现有的电刺激疗法只能治疗人体的大部分，如神经系统，并且基于细胞吞噬纳米线的机制，有望开发出精确刺激特定细胞器的生物电疗法。
田的团队还将对平滑肌、神经和心血管细胞进行表面修饰，使那些“排斥”纳米线的细胞能够“吞噬”纳米线。(记者聂)
