Обычно, когда ученые хотели изучить молекулярное содержимое отдельной клетки, ее приходилось убивать, буквально взрывая. Однако этот процесс обеспечивает лишь один снимок молекулярного состава клетки — в момент ее смерти. Нанопинцеты нового типа могут извлекать ДНК и другие отдельные молекулы из живой клетки, не убивая ее. Работа, посвященная им, появилась в Nature Nanotechnology. Новые нанопинцеты могут позволить ученым изучать происходящее в отдельных клетках, чтобы понять, как работают здоровые клетки и больные.

Нанопинцет содержит стеклянный стержень с наконечником менее 100 нанометров в диаметре, покрытый двумя углеродными электродами. Подача электрического напряжения на пинцет создает мощное электрическое поле в непосредственной близости от электродов, что позволяет притягивать и удерживать биомолекулы в пределах 300 нанометров от наконечника пинцета.

Нанопинцеты позволят работать с живыми клетками

Попадая в 300-нанометровую сетку, молекулы застревают в них, пока на пинцет не перестанет подаваться напряжение. Позиционируя игольчатый пинцет с предельной точностью, ученые смогут прокалывать определенные клеточные отделы и извлекать определенные молекулы. Джошуа Эдель, химик из Имперского колледжа Лондона, и его коллеги использовали пинцеты для извлечения ДНК из ядер клеток рака кости человека, не убивая их. Исследователи также вытащили из цитоплазмы клеток артерий биты инструкций по созданию белка, известные как молекулы мРНК.

Извлечение мРНК из двух разных точек в одной клетке с интервалом в один час подтвердило, что пинцет можно использовать для анализа одной и той же клетки несколько раз. В дополнение к захвату отдельных молекул, новые нанопинцеты извлекали митохондрии из нервных клеток мышиных мозгов.