重慶
本期嘉賓：
石慧瑤，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所副研究員
研究方向：科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)，微納操作機(jī)器人
動(dòng)動(dòng)：石老師，我們手上經(jīng)常戴的智能手環(huán)能測(cè)心率和運(yùn)動(dòng)步數(shù)，最近我聽(tīng)說(shuō)你們實(shí)驗(yàn)室在研究給細(xì)胞也戴個(gè)“手環(huán)”，這是真的嗎？
石慧瑤：你這個(gè)比喻特別貼切！智能手環(huán)是同時(shí)監(jiān)測(cè)你身體的幾種信號(hào)，而我們確實(shí)在研究一種能同時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞兩種關(guān)鍵信號(hào)的“超微探針”。它能同時(shí)測(cè)量細(xì)胞的力學(xué)信號(hào)和電信號(hào)，只不過(guò)我們的“手環(huán)”比頭發(fā)絲還細(xì)幾百倍。
動(dòng)動(dòng)：為什么要同時(shí)測(cè)這兩種信號(hào)？分開(kāi)測(cè)不行嗎？
石慧瑤：因?yàn)榧?xì)胞的活動(dòng)是“手腳并用”的，它一邊動(dòng)，一邊還在“說(shuō)話(huà)”。如果只測(cè)力，就像看啞??；只測(cè)電，就像聽(tīng)廣播。我們想把畫(huà)面和聲音同步起來(lái)，才能真正看懂細(xì)胞在做什么。
所以我們研究設(shè)計(jì)了一種“超微探針”，通過(guò)激光聚焦加熱的方法將一根毛細(xì)玻璃管拉制成尖端只有幾微米細(xì)，讓它既能接觸細(xì)胞、感知形變，又能像膜片鉗那樣通過(guò)管內(nèi)電極記錄電信號(hào)。
動(dòng)動(dòng)：哇，那它戳細(xì)胞的時(shí)候會(huì)不會(huì)把細(xì)胞戳壞？畢竟細(xì)胞那么??！
石慧瑤：好問(wèn)題！所以我們需要給它裝上“監(jiān)控”，利用PSD捕捉探針的形變，能夠?qū)崟r(shí)感知探針與細(xì)胞之間的“貼貼”程度，這個(gè)探針的柔性可以將力度精準(zhǔn)控制到亞皮牛級(jí)別（10?12牛），不會(huì)太粗暴。
動(dòng)動(dòng)：這是不是能幫我們研究一些病癥??？
石慧瑤：當(dāng)然！比如研究心臟病的時(shí)候，心肌細(xì)胞一邊跳（力學(xué)信號(hào)），一邊放電（電信號(hào)），如果這個(gè)“電-力”配合不上了，心臟就可能出問(wèn)題。我們可以用探針同時(shí)記下這兩個(gè)信號(hào)，看看是電沒(méi)傳好，還是肌肉跳不動(dòng)了，幫助科學(xué)家搞清病因，還能幫醫(yī)生測(cè)試新藥安不安全、效果好不好。
動(dòng)動(dòng)：未來(lái)，它會(huì)不會(huì)像《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》里的大白一樣鉆進(jìn)細(xì)胞里？
石慧瑤：哈哈哈，差不多！不過(guò)現(xiàn)在它還得靠顯微鏡“看著”操作，連著線(xiàn)。但說(shuō)不定有一天，它真能變成一個(gè)微型機(jī)器人，鉆進(jìn)細(xì)胞里去探險(xiǎn)，一邊摸一邊聽(tīng)，發(fā)現(xiàn)更多秘密呢。
動(dòng)動(dòng)：謝謝石老師！我又學(xué)到新知識(shí)了！
作者：王宏宇，沈陽(yáng)自動(dòng)化所2024級(jí)博士研究生
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所官網(wǎng)
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