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机器人抓细胞!超微型机器人助力单细胞筛查生物医学科技发展科普 #机器人 #科技 #科普 #微观世界 #细胞 匈牙利科学院生物研究中心开发了一类软体微型机器人,可在显微尺度下抓取和移动单个细胞。该研究成果发表在 Advanced Materials 期刊上,展示了这些柔性微机器人能够在微流体环境中捕获、运输并释放单个细胞,而且无需对细胞进行特殊预处理。 这类“夹细胞”的软体微机器人是一种工作在单细胞尺度上的精密操作工具,其核心意义不在于像传统机器人那样自主行动,而在于把人类对生命的操控精度第一次推进到单个活细胞层面。它们的尺寸通常在十到几十微米之间,大致与人体细胞相当,比一根头发的直径小一个数量级,因此无法用传统机械加工制造,而是通过两光子聚合等微纳三维激光打印技术,在光敏高分子树脂中逐点“写”出立体结构。激光只在焦点极小体积内触发聚合反应,使得研究人员能够在液态树脂中直接构建柔软、可弯曲、具有铰链和夹爪结构的微型器件。 这些微机器人本身不包含芯片、电池或传感器,也不具备自主决策能力,它们更像是显微镜下的“微型手术工具”。其运动与操作依赖外部激光产生的光学力,即光学镊子效应。当高度聚焦的激光照射到微机器人特定位置时,会产生稳定的光学力场,将其“抓住”并推动、旋转或使其发生可控形变。科学家通过计算机实时控制激光的位置、强度和方向,就能像隔空操作一样操纵微机器人完成精细动作,而并非依靠电场或电泳效应。 在实验中,这类软体微机器人可以接近单个活细胞,用柔性结构将细胞夹持、移动、旋转并在指定位置释放,同时避免直接用激光照射细胞本身,从而降低光损伤风险。这使得研究人员能够在不破坏细胞活性的前提下,精确选择特定细胞进行观察、测序或后续实验操作。与传统依赖随机取样的方法相比,这种方式可以实现“定点取证”,例如从复杂组织中挑出最关键、最危险或最具代表性的细胞。 这种技术的重要意义不在于未来逐个“夹走”体内所有癌细胞,而在于为单细胞医学提供一种前所未有的操控手段。通过与单细胞测序、细胞配对实验等技术结合,研究人员可以更清楚地理解疾病是由哪些细胞、在什么状态下发生的,从而推动精准医疗的发展。可以说,这类夹细胞的微机器人并不是微型外科医生,而是单细胞层面的“工程工具”和“放大镜”,它们让人类第一次能够在活体生命的最小功能单位上进行精确、可重复的物理操作,为未来医学和生命科学的深度变革奠定了基础。
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#冷知识科普 #我们老百姓有几个能知道这些知识 生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,新陈代谢才能进行。生物体内的酶越多越完整,其生命就越健康。 生命体的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。酶中除过单纯酶外,大多数且发挥重要功效的酶都属于结合酶,结合酶的蛋白质部分为酶蛋白,非蛋白质部分统称为辅助因子。辅助因子是小分子结构的有机物和金属离子,它们和酶蛋白结合以后,能使酶具有催化活力,否则无催化活性。所以辅助因子对于酶以及生命体的健康度是至关重要的。 在酵素以及其他酶类肥料的施加使用上,是增加某些类型或者达到某些功能性的酶的品种来实现植物的功能性提高。而BEB灵芝素是通过使微量元素离子化,通过微生物多糖(有机小分子结构)来补充辅助因子,辅助因子的充足更广泛的激发各品类酶的活性,植物细胞的健康特性就变得更加突出,植物代谢变得更加旺盛,对于疾病的预防和抵抗能力、对于品质的提升、对于有害物质的分解排放也就显著的增强。所以BEB灵芝素是建立在植物细胞健康角度之上,能够达到作物增产、提高品质、抗逆、早熟的各项表现。 从机理上讲,现有的肥料是补充作物缺乏的元素,而灵芝素是站在作物细胞的健康角度提升对这些元素的更有效的利用。因为现在作物施肥施药的过度,所以灵芝素的表现就更加的优越,以至于在增产、提高品质、抗逆,乃至保鲜上都有超出原有肥料使用认知的表现。 比如灵芝素会解决施肥过量的要害,实际上是酶的丰富和加强后,加速了分解的同时,植物也根据自身的需要生产出对某些物质吸取会产生抑制的酶,从而解决病害,这就使得植物显得更“聪明”,如同中医上讲的“信息传递”的作用。对农残和重金属残留的降低也属这个机理。
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