据美国物理学家安排网、英国《天然》杂志网站8月12日报导,美国哈佛大学化学家和工程师一起制作了一种最新的V形纳米晶体管,外膜覆有一层磷脂双分子层,能十分容易地进入细胞内部进行检测,而不会对细胞形成任何可见损害。这种新设备称为纳米级场效应传感器或纳米FETs,在本周出书的《科学》杂志上也有详细描述。它比许多病毒更小。人体细胞直径规模大约为从10 微米左右的神经细胞到50微米的心脏细胞,而新式传感器能丈量5微米直径的细胞。纳米FETs有几种系列,全体小于50纳米的类型,其纳米线针直径仅有 15纳米。
当时用于记载神经细胞及其他细胞内电信号的玻璃吸液管仅仅微米级的,其上带有一个电极,把吸液管夹在细胞膜上记载电信号。但这项技能远不抱负,领导该研讨的马萨诸塞州剑桥和哈佛大学化学家查尔斯·列勃说,吸液管是粗笨的,作业时常常损害细胞。
而纳米FETs的表面涂有一层磷脂双分子膜,这和细胞膜的组成是相同的,能经过细胞膜交融,毫不费力地进入细胞内部,这和细胞吞噬病毒或细菌的进程类似。这意味着刺进纳米FETs简直不会留下任何创伤,它能够进入并停留在细胞里边,继续不断地检测。
纳米FETs有一个三维的灵敏结构,有两个覆膜纳米线成V形60度角固定在顶端,与主体部分红120度角衔接,作业时有电流经过纳米晶体管。其可用于检测细胞内的离子改变和电子信号,尤其是神经细胞;还可固定在受体或配体上,勘探单细胞内部的生化进程。研讨小组演示了纳米FETs的运用,用它刺 入一个单个培育的胚胎鸡心脏细胞,以2.3赫兹的频率记载下一系列电压峰值,和细胞跳动节律相一致。
研讨人员表明,这是10年内第一个在细胞内部用半导体设备进行检测的办法,是一种全新的细胞内研讨办法。他的小组已将设备用于神经细胞,一起正在和麻省理工学院的研讨小组协作,研讨和纳米线连接在一起的安排的成长状况。
列勃表明,他们的长时间方针是将数字化和生物研讨结合在一起,培育出人工安排,植入纳米线以加强医疗监测作用。