Nat Biotechnol：新型设备可同时测定单个细胞的生长状况 或助力癌症领域研究

　　2016年09月08日讯 近日，刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的一项研究报告中，来自MIT的研究人员开发了一种新技术，该技术能够同时精确测定多个单一细胞的生长情况，该研究或为进行快速的药物测试，监测单细胞生长的状况以及帮助追踪细胞随着环境改变而引发的生长动力学改变提供了一定的研究基础和思路。

　　这种新技术利用了大量悬浮的微通道共振器（SMR），这是一种新型的微粒体设备，其能够测定每个通道中流动细胞的量，在保证精度的情况下，这种新型设计还能够增加该设备将近两个数量级的通量，研究者花费了近乎10年时间才开发出了这种新型的微通道共振器。文章中，研究者利用设备新型设备观察了抗生素及抗菌肽对细菌的效应，同时还观察了细胞群体中每个细胞的生长变化，这对于临床应用具有一定意义，比如缓慢生长的细菌有时候会对细菌产生耐受性并且引发复发性感染。

　　研究者Manalis指出，这种新型设备可以阐明细胞的生长过程以及对药物产生反应的机制，该新技术的关键点就在于设计并且控制扮演“称重站”的10-12个悬臂梁感应器，随着细胞在设备中流动其能够记录细胞的量，基于该技术，相比单一的SMRs而言，研究者每小时就能够测定60个哺乳动物的细胞和150个细菌，而SMRs仅能够测定较少数量的细胞，快速测定细胞生长率的完全分布，研究者就可以阐明细胞的行为并且能够检测出一些极端值。

　　定量相位显微镜（QPM）是另外一种能够同时测定许多单一细胞量的技术，不像基于SMR的方法，该技术能够用于吸附在表面生长的细胞中，然而基于SMR的技术具有更高的精确性。在一项利用SMR的试验中，研究者测定了卡那霉素对大肠杆菌的效应，传统的抗生素检测需要对细菌进行培养，当然这要花费一天甚至多天，但利用这种新设备，研究者就能够在一个小时之内记录细胞积累量的改变，记录时间的缩短对于在临床中检测药物对细菌感染的作用效果非常关键，在某些情况下，对抗生素进行快速检测往往对于有效挽救患者的生病至关重要。

　　于是同时研究者还利用这种新设备观察了抗菌肽CM15抵御细菌的效力，CM15是一种基于蛋白质的新型候选药物，诸如这样的候选药物对于抵御细菌感染非常有用，因为如今很多细菌对传统抗生素都产生了耐药性，CM15可以在细菌细胞壁制造一种微型孔洞结构，使得细菌内容物渗漏最终死亡，然而由于仅仅是细胞的量发生改变，尺寸并不会改变，因此传统的显微技术或许并不能观察到细菌细胞的病变效应，然而当研究者将大肠杆菌暴露于CM15后他们观察到了大肠杆菌细胞会快速失去内容物（细胞量），相关研究结果或为后期开发新型肽类及其它药物提供了新的思路。

　　当前研究者正在同达纳法博癌症中心的研究者进行联合研究，来确定这种新型设备是否能够通过测定在抗癌药物存在时肿瘤细胞的重量，来预测患者对疗法产生的反应。