去年，瑞典的一家科技公司通過在員工體內植入微芯片讓員工分分鐘變身“電子人”。 植入微芯片的員工可以利用這一微芯片來通關門禁、操作打印機以及從小吃店購買食物和飲料。近期，一項新的研究發(fā)現，小到可以放入細胞中的電子芯片能夠幫助科學家實時跟蹤和監(jiān)視個體細胞的行為。這又將是RFID標簽界的又一大重大突破。
研究者表示，這些獨立的裝置能夠幫助我們分析從個體細胞發(fā)源的疾病。這種新型的電子設備就是微型射頻識別(RFID)標簽(以下統稱“RFID標簽”)，它們的本質是一種可以從遠處識別的條形碼。
RFID電子標簽通常是包含一個微型芯片和一個連接其上的天線。通過可以向其發(fā)射電磁信號的讀寫器，對RFID標簽儲存的數據，例如它的身份、生產日期、地點和儲存處理方法等做出響應。無源的RFID標簽沒有不內置電池，相反它們依賴讀取器所發(fā)射的信號中的能量來傳輸信息。
7月26日，《應用物理評論》(Physical Review Applied)中，研究人員詳細報道了這一研究。研究人員表示，這使得它們(新興的RFID標簽)成為了已知最小的RFID標簽。
目前，RFID標簽已經在鑰匙卡、收費通行證、圖書館書籍和許多其他物品中得以應用。但是，典型的RFID標簽的尺寸介乎毫米到厘米之間。相比之下，這些新興的RFID標簽的大小只有22微米，大約是人類頭發(fā)平均直徑的五分之一。
相關負責人說道，盡管新興的RFID標簽仍然比許多細胞大，但它們能“應用在很多令人感興趣的細胞上”，例如小鼠體內的黑色素瘤細胞、人類體內的黑色素瘤細胞、乳腺癌細胞、結腸癌細胞和健康的結締組織細胞，這些都是研究人員發(fā)現的“令人感興趣的細胞”。
未來，研究人員計劃在幾微米范圍內監(jiān)視在微型硅橡膠通道中移動的被標記的活細胞?！皞鞲衅骱推渌O備能夠與這些微型標簽結合來測量和展示很多事物，我們將實現此前從未有過的活細胞內的控制。未來的研究還可以探索發(fā)展更小的標簽并找到持續(xù)跟蹤它們的方法”，研究人員說。
來自休斯頓衛(wèi)理公會研究所、未參與此項研究的生物工程師、系統生物學家史蒂芬?王(Stephen Wong)表示，“這是第一步我們在過程中不以探測、干擾細胞膜或破壞細胞的‘冒風險’方式向外界發(fā)送細胞的信號，它開啟了活細胞研究的全新世界?！?
這項將電子器件內置于細胞內的能力，將能夠史無前例地幫助研究者理解并操縱細胞的行為。研究人員解釋，“多數疾病的過程發(fā)源于一個到幾個細胞的水平，但現在我們沒有技術來檢測人體中的個體細胞。如果能跟蹤和監(jiān)測個體細胞，也許就能在早期檢測到疾病，這樣就能盡早啟動治療，使治療變得更加有效?！?
未來，研究還應聚焦在擴展研究人員能掃描標簽的范圍，“目前無線接收器需要離細胞非常近才有用，然而這并不理想。當然，目前研究者所展示的已經是前進的很好一步了。”
舉一個例子，一個細胞內的pH傳感器將能夠幫助測量其酸性。史蒂芬?王認為，“這體現了細胞的健康程度。此外，我們還可以測量葡萄糖來測量細胞代謝過程，以及細胞中許多其他分子。”
（圖文來源于網絡，侵珊）
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