Nature Methods：准时准点，精确递送到单个细胞的新方法！

长期以来，如何将实验材料准确、独一无二地输送到单个细胞中一直是生物学领域难以捉摸、备受追捧的能力。有了它，就有望破译细胞中许多长期存在的秘密。

由Vahid Sandoghdar教授领导的马克斯-普朗克科学中心(Max-Planck-Zentrum fr Physik und Medizin, Erlangen)的一个研究小组已经成功地证明了如何将小分子和单个纳米颗粒直接应用于细胞表面。

这项研究最近发表在Nature Methods杂志上，科学家们将他们的技术描述为“微吻μkiss”(microkiss)，这是一种简单且经济高效的新方法，为单细胞科学开辟了新的可能性，并将能应用于下一代治疗。

传统的生物学方法通常考虑整个细胞群的特征，而忽略了不同细胞间特性的细微变化。为了在单个细胞水平上更精确地研究生物学，开发新的工具和方法势在必行。马克斯-普朗克光科学研究所和马克斯-普朗克中心物理与医学研究所所长Vahid Sandoghdar教授说:“我们在短时间内精确控制单个细胞的化学物质、标签和药物的能力仍然存在重大差距。”Sandoghdar教授和他的团队一直在积极应对这一挑战。

研究人员为这个问题设计了一个简单而优雅的解决方案：科学家们使用两个紧密放置、开口仅有一微米的微量移液管，通过使用一个微量移液管分配材料，而另一个以稍高的速度吸入材料，就能在微量移液管两端形成稳定的微小液滴。

博士后研究员、团队成员Richard W. Taylor说:“它就像一支画笔一样，你可以轻松地操纵微吸管，轻轻地将这个封闭的液滴刷向你选择的细胞--提供微小的材料μkiss。”

这种使用现成组件的简单实现方式，使他们可以在生物实验室的任何显微镜上以低成本轻松实现。Sandoghdar教授说:“我们的解决方案具有成本效益和实用主义，对其在实践中的应用很重要。迄今为止，缺乏类似的解决方案推迟了单细胞水平上新治疗方法的进展。”

对地点、时间和规模的完全控制新方法使实验者完全控制。研究小组成员Cornelia Holler解释说:“有了μkiss，我们实现了在细胞中精确应用物质的全新境界。”现在，可以在亚细胞水平上将物质精确地输送到任何选定的细胞中，并完全控制物质与细胞接触的时间和位置。

Holler说:“我们现在可以观察整个生物过程，比如细胞对铁的吸收，而不会错过任何一步——这使我们最终能够拼凑出每个细胞复杂特征的拼图。”

最近，该团队实现了将单个病毒样颗粒精确放置在活细胞上。这种实验能力为仔细检查疾病传播的复杂性创造了机会，提供了对细胞感染的位置、时间和程度的完全控制。Sandoghdar教授说:“μkiss的能力为细胞生物学和医学的定量研究开辟了新的途径。”

文章标题

A paintbrush for delivery of nanoparticles and molecules to live cells with precise spatiotemporal control.