Канадские ученые разработали магнитный «пинцет», который позволяет внедрить в клетку нанометровую бусину и контролировать ее положение с ювелирной точностью. Результаты опубликованы в Science Robotics.

В 2018 году Артуру Эшкину была присуждена Нобелевская премия по физике за революционное изобретение в области лазерной физики — оптический пинцет. Захватывая нанообъекты электрическим полем лазерного луча, оптический пинцет быстро нашел массу применений в молекулярной биологии, начиная с растягивания ДНК-молекул и заканчивая измерением крутящего момента бактериальных жгутиков.

«Силы, генерируемой оптическим пинцетом, было недостаточно для осуществления нашей задумки, — комментирует соавтор публикации Сянь Ван, аспирант Университета Торонто. — Конечно, можно было попытаться увеличить мощность манипулятора, однако риск повреждения субклеточных компонентов возрастал бы с ростом силы».

В результате исследователи разработали магнитный пинцет. Технология, основанная на 6 магнитных катушках, расположенных в разных плоскостях, позволяет прикладывать к объекту силу в 60 пиконьютонов. В ходе эксперимента в клетки направляли 700-нанометровую железную «бусину», которой управляли, изменяя силу электрического тока через катушки.

Изобретение применили для анализа жесткости ядра живой клетки. Ученым удалось продемонстрировать, что мембрана органоида неодинаково твердая в разных направлениях. Как и поверхность футбольного мяча, ядро показывает разные значения жесткости вдоль различных осей.

«Только представьте себе, что вы вводите целый рой этих наноботов в раковые клетки, — утверждает Юй Сунь, профессор Университета Торонто и соавтор статьи. — Это позволит разработать уникальное и ювелирно точное лечение раковых заболеваний, устойчивых к химиотерапии, облучению и иммунотерапии».