Nature文章报道一项有趣的新发明：生命到底有多重？

这款极高分辨率的新细胞尺度测量器现已投入生产，很快将推出商业化仪器以供更多科研人员使用。

　　

蚂蚁、向日葵和人类，我们都是细胞拼装而成的生命体。科学家们正试图研究这些生命的基石，虽然已经发现了许多秘密，但时至今日还无法测量活细胞的质量和它们随时间变化的规律，因为没有合适的测量工具。

细胞尺度分辨率再创新高

ETH教授Daniel J Müller领导，巴塞尔大学Christoph Gerber和 Sascha Martin，伦敦大学学院Jason Mercer等生物物理学家参与合作，开发了一款新细胞尺度测量器，不仅容许操作者在极短时间内测量活细胞重量，还可以实时监测细胞重量变化，分辨率达到毫秒和万亿分之克。

一般培养细胞重量约2-3微克。把一个薄薄的、涂有胶原蛋白或纤连蛋白的透明硅质悬臂放在称重手臂上，再用它轻轻拿起一个细胞。“细胞粘在薄悬臂的底部，”共同发明人、博士生Gotthold Fläschner说。

同时观察细胞重量和细胞活性

在微型悬臂的固定端通过脉冲蓝色激光诱导轻微振荡，在另一端用红外激光测量振荡幅度。先测不挂细胞的，再测挂了细胞的，反复操作，“细胞质量来自计算两种振荡差异，”主要发明人David Martínez-Martín解释道。

计算机屏幕显示重量变化曲线，整个测量周期（小到几毫秒，多到几天）都能直观看到读数。包括细胞培养在内的测量装置直接被安装在高性能荧光显微镜的物板上，称重同时也可观察和拍摄细胞内部进程。

活细胞质量涨落

研究人员可以跟踪细胞周期和细胞分裂过程中细胞重量的变化，各种物质（包括病毒感染）对细胞质量的影响等等。至此， Martínez-Martín和Fläschner等人已经用这个工具做了许多有意思的实验。

特别值得注意的是，研究人员发现，活细胞一直持续地按自身总重量的1-4%涨涨落落。“我们已经排除了策量误差，只有死亡细胞才会结束这种一秒接一秒的持续波动，我们有幸观察到了这些不为人知的细胞运动，”Martínez-Martín说。

“细胞质量是生理学研究的良好指标，”Martínez-Martín解释。在医学和制药领域，这个新工具可以用来了解细胞病理生长和药物对这种生长的影响。

比较意外的是，似乎材料科学家也对这个装置很有兴趣。“因为材料研究人员可以利用它研究纳米颗粒的功能化，观察极小粒子的表面变化，”Martínez-Martín补充道。

该测量装置已获得专利保护，瑞士Nanosurf AG公司接手了生产工作，各个学科的科学家们很快就能有机会体验这种新型细胞秤了。

原文检索：
Inertial picobalance reveals fast mass fluctuations in mammalian cells  Nature 550, 500–505 (26 October 2017) doi:10.1038/nature24288

立即索取Apogee超灵敏纳米流式细胞仪的更多资料