现可在分子尺度上看到细胞力

布罗克曼说：“这应该能够使我们能确定如何改变细胞以改变和控制其力量。”“我们也许能够将细胞的各种机械活性与特定蛋白质或细胞机械的其他部分联-系起来。”

科学家们已经开发出一种新技术，使用由像萤火虫一样发光的发光DNA制成的工具来可视化分子水平上的细胞机械力。

《自然方法》发表了由埃默里大学化学家领导的这项工作，他们在实验室实验中证明了他们在人体血小板上的技术。该研究的高级作者，埃默里大学的化学教授哈立德·萨拉塔说：“我们找到了一种方法，可以利用光学成像的进展以及分子DNA传感器来捕获25纳米的力。这种分辨率类似于登月，并观察到雨滴撞击地球上的湖泊表面所引起的涟漪。”“通常，光学显微镜不能产生能分辨小于光波长度(约500纳米)的物体的图像。”

几乎每个生物过程都涉及机械成分，从细胞分裂到血液凝固再到产生免疫反应。Salaita说：“了解细胞如何施加力和感知力可能有助于开发针对许多不同疾病的新疗法。” Salaita的实验室是设计成像和绘制生物力学力的方法的领-导者。

该论文的di-一作者约书亚·布罗克曼(Joshua Brockman)和苏汉泉(Hanquan Su)在萨拉泰塔实验室担任Emory研究生的工作。他们俩zui近都获得了博士学位。

当细胞在特定的受体位点施加力时，连接的探针会伸展，导致其隐藏的口袋打开并释放存储在内部的DNA卷须。DNA的自由浮动片段经过工程处理，可以停靠在这些DNA卷须上。当荧光DNA-片段停靠时，它们会短暂复员，在显微镜视频中显示为静止的光点。

研究人员将合成DNA链变成了分子张力探针，其中含有隐藏的口袋。探针附着在细胞表面的受体上。用荧光标记的自由漂浮的DNA-片段可作为成像仪。作为无固定的DNA专家，它们在显微镜视频中产生了光斑。

数小时的显微镜视频记录了整个过程，然后加快速度显示光点随时间的变化，从而提供了细胞机械力的分子水平视图。

研究人员使用萤火虫类比来描述这一过程。

布拉克曼说：“想象一下，您在一个没有月球的夜晚在一个田野里，有一棵树看不见，因为它被漆黑了。”他毕业于*·库尔特生物医学工程系。佐治亚理工学院和埃默里大学，现在是哈佛大学的博士后。“由于某种原因，萤火虫真的像那棵树。当萤火虫降落在树的所有树枝上和树干上时，您可以慢慢建立起树的轮廓图像。如果您真的很耐心，甚至可以通过记录萤火虫如何随时间改变着陆点来检测在风中摇曳的树枝。”

苏说。“以高分辨率对活细胞的力成像非常有挑战性。”苏毕业于埃默里化学系，现在是萨拉塔伊实验室的博士后研究员。“我们技术的一大优势在于它不会干扰细胞的正常行为或健康。”

他补充说，另一个优势是，可以以特定方式自然地彼此结合的A，G，T和C的DNA碱基可以在探针成像系统中进行工程设计，以控制特异性并一次绘制多个力在一个单元内。