Наношприц

 


Исследователи из Drexel University (Philadelphia, US) смогли прикрепить углеродную нанотрубку к лабораторной пипетке. Возможно, такой инструмент вскоре вытеснит стеклянные микропипетки, применяемые сегодня в медицине и биологии для клеточных инъекций.

Использование микрокапилляров чревато разрывами клеток, деформациями органелл, а точность производимых операций невелика. Конечно, естественным решением могли бы стать стеклянные нанокапилляры, однако они очень легко гнутся и ломаются.


Введение наношприца в клетку.

Углеродные нанотрубки в свою очередь прочны и могут иметь диаметр всего в несколько нанометров. Ранее уже были описаны применения нанотрубок для доставки веществ внутрь клетки. Сначала нанотрубку окунали в жидкость, там к ней прилипало некоторое количество молекул. Потом ею протыкали клеточную стенку и ждали, пока произойдет диффузия. Метод оказался довольно ненадежным, кроме того, за раз удавалось переносить лишь очень малое количество вещества, поэтому требовались повторные уколы. Теперь же была представлена настоящая пипетка с нанотрубкой на конце, через которую возможно внедрение жидкостей в клетки.

Сперва были получены углеродные нанотрубки диаметром 200 нм, у которых внутренние стенки были покрыты магнитными наночастицами. Потом они помещались в «оптический клей» и выстраивались в магнитном поле вдоль оси пипетки. После закрепления нанотрубки на кончике пипетки под действием ультрафиолета клей застывал.

Пипетка с углеродной нанотрубкой на кончике. Соединение пипетки с трубкой герметично закреплено оптическим клеем. Сперва были получены углеродные нанотрубки диаметром 200 нм, у которых внутренние стенки были покрыты магнитными наночастицами. Потом они помещались в «оптический клей» и выстраивались в магнитном поле вдоль оси пипетки. После закрепления нанотрубки на кончике пипетки под действием ультрафиолета клей застывал.

Было показано, что получившимся шприцом можно протыкать клеточные стенки и впрыскивать жидкости внутрь. Более того, клеточная мембрана при взаимодействии с нанотрубкой не деформировалась. Давление в пипетке можно легко регулировать.

(а) Оптическое изображение кончика пипетки с нанотрубкой;
(b) и (c) Транспорт флуоресцирующих частиц через нанотрубку.

Как утверждают ученые, для изготовления пипеток можно использовать нанотрубки и меньшего диаметра вплоть до 20 нм. В настоящий момент это определяется размерами магнитных частиц (~10 нм). Такие пипетки позволят в свою очередь впрыскивать жидкости не только в клетку, но и в определенные области внутри нее, например, органеллы. А еще полезной может оказаться возможность изгибать нанотрубку под действием магнитного поля.

Работа "Magnetically assembled carbon nanotube tipped pipettes" была опубликована в журнале Applied Physics Letters.


Нанотехнологическое сообщество