神奇“软激光”：揭开胚胎发育和肿瘤生长的秘密

展会名称：2024杭州国际光电博览会

时间：2024年10月23-25日

地点：杭州国际博览中心

展馆详细地址：杭州市萧山区盈丰街道奔竞大道353号

来源：银狐激光

科学家们一直难以理解驱动胚胎发育和癌症肿瘤生长的机械力量，这些力量对于人类肉眼来说是不可见的。然而，来自圣安德鲁斯大学和科隆大学的物理学家团队，开发出了一种全新方法，可以精确测量生物细胞所施加的力量。

他们的创新技术可能彻底改变我们对人类胚胎发育和癌症肿瘤生长的理解。这项研究已在《光：科学与应用》期刊上发表。

“胚胎和肿瘤都始于几枚细胞，”圣安德鲁斯大学的马尔特·加瑟教授解释道。“理解它们如何在发育过程中扩展、收缩、挤压和折叠仍然非常具有挑战性。实时测量生物力量可能带来变革。这或许是揭示胚胎如何成功或不成功地发育以及癌症如何生长的关键。”

研究团队开发了“软激光”，这种激光可以直接注射到胚胎中，或者混入人工肿瘤中。

来自科隆大学的马塞尔·舒伯特教授介绍，这些软激光实际上是掺有荧光染料的油滴。他说，“当生物力量开始作用时，软激光会被周围的细胞挤压和变形。激光光的颜色随之改变，揭示了作用在它上面的力量。”

这种创新让研究人员能够“实时测量和监测生物力量”，舒伯特教授指出，它还可以在其他方法无法应用的厚生物组织中工作。

用于制造软激光的油和荧光染料是无毒且容易获得的材料，确保它们不会干扰生物过程。这使得该技术不仅有效，而且具有商业可行性。

研究人员在果蝇幼虫和由脑肿瘤细胞制成的人工肿瘤（肿瘤球体）上测试了他们的方法。加瑟教授补充道，“我们测量了肿瘤球体内的三维力分布，并在果蝇幼虫中进行了高分辨率的长期力测量。”

目前，研究团队正在寻求资金，以便将他们的方法应用于临床试验，目标是将其扩展到更大的细胞系统。

舒伯特教授解释道，“几乎所有现有的力量测量技术都需要一个几乎透明的样本，这限制了这些技术只能应用于非常薄的细胞层或透明动物，如斑马鱼胚胎或早期的果蝇胚胎。”

“其他方法如光镊、牵引力显微术和测量微珠和液滴变形的技术，它们观察的是变形珠子的形状，而不是像我们这样观察光谱的变化，因此在无法看到任何东西的组织内部，它们都无法工作。”

通过这项革命性的新技术，科学家们离揭开胚胎发育和肿瘤生长的奥秘又近了一步。这不仅为基础生物学研究带来了新的工具，也为未来的医学应用提供了可能性。

免责声明：来源标记为网络的文章其原创性及文中陈述文字和内容未经我司证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺请读者仅作参考并请自行核实相关内容，版权归原作者所有，如有侵权请联系我们删除。