细胞的物理力量在起作用

物理力的检测是科学面临的最复杂的挑战之一。尽管牛顿的苹果长期解决了引力问题，但对活细胞中的物理力进行成像仍然是当前生物学的主要谜团之一。被认为在许多生物过程中起决定性作用，不存在可视化物理力的化学工具。但今天，来自日内瓦大学(UNIGE)和瑞士化学生物学国家研究能力中心(NCCR)的研究人员开发出了受龙虾烹饪启发的探针，它们可以进入细胞。物理力量第一次可以在细胞内实时成像。这些结果是生命科学研究的转折点，可以在美国化学学会杂志上找到。

自2010年创建以来，NCCR化学生物学的核心目标之一就是解决细胞物理力的检测问题。“我们制造张力探针的方法受到了烹饪过程中虾，蟹或龙虾颜色变化的启发，”UNIGE科学系有机化学系教授，NCCR成员Stefan Matile说。在活虾中，周围蛋白质的物理力使得类胡萝卜素色素(称为虾青素)变平并极化，直至变成蓝色。“在烹饪过程中，这些蛋白质被展开，龙虾色素可以恢复其天然的深橙色，”日内瓦化学家继续说道。被这些甲壳类动物吸引，

外力探测器证明了它们的价值

去年，NCCR团队最终生产出第一个荧光探针，能够对作用于活细胞外膜(称为质膜)的力进行成像。来自世界各地50多个实验室的样品请求立即响应了这些结果的发布，证明了这一突破对生命科学的重要性。为满足这一需求，UNIGE的力量探测器于去年年底以Flipper-TR®品牌推出。

细胞的内力怎么样?

在细胞外施加的力的研究不限于用于荧光成像的化学工具。细胞表面可用于物理工具，如微量移液管，光学夹具，原子力显微镜的悬臂等。“但这些物理工具显然不适用于细胞内力的研究，”生物化学系教授AurélienRoux说。在UNIGE科学学院和NCCR成员。“细胞器如线粒体，负责能量产生;内质网，负责蛋白质合成;内体，负责向细胞内和细胞内运输物质;或核心，存储遗传信息，是外部物理工具无法触及的范围。 “

现在正在满足生命科学中的这一根本挑战。NCCR团队由Stefan Matile，AurélienRoux和EPul物理研究所教授Suliana Manley领导，他们也是NCCR的成员，成功地将他们的力探针放入细胞并选择性地标记各种细胞器。例如，它们能够显示线粒体中开始分裂的紧张程度如何升高。“这是第一次，物理力量可以在细胞内生活，”AurélienRoux兴奋地说。这种新的化学工具最终使科学家能够在很长一段时间内实现他们想要做的事情。“这些新型探针现在为我们提供了解决机械生物学和革命性生命科学研究的机会，”Stefan Matile总结道。

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