邪門科技：遙控精子

加好友 · 發表於 2014-1-25 11:18

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2014-1-25 11:15 上傳

像黑客一樣黑了精子，使它們變成小機器人——雖看似瘋狂，但實際上這正是德累斯頓納米綜合研究中心的科學家們在幹的事情。他們製造的精子機器人是由裝載微管中的精細胞構成，這些精細胞可以通過磁力來調控他們運動。近來這項技術越發的成熟，接近於實現引導單個精子與卵子匯合。未來，科學家們希望以此技術為基礎，為父母們優化試管嬰兒技術。此外更可以將此技術應用於藥物送達與基因操控上。

如何供能是製造納米級別的微型機器人的一個挑戰。效率高到足夠給納米機器人功能的引擎，用的燃料通常對人體是有毒的。有時候它們還會跑到細胞裡去興風作浪，更加重了毒性。研究人員只好著手尋找新的替代功能方案。

“我們想到了生物發動機作為替代，比如藻類的鞭毛。至少生理上講，他的毛病要少很多。”項目主管Oliver如是說，他提到最先開始注意到精子(精子的運動器官也是鞭毛)是因為精子和他們實驗室裡用纖維做的微管體積差不多。

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使用製作機器人的精子來自於公牛，體積與人類精子相差不多。第一步是用圓錐形的帶有磁性的管子束縛住精子，為了做到這點，管子一頭大一頭小，小的那端直徑正好略大於精子頭部。培養皿中的精子進入管子後將被磁化固定，此時移動管子，通過操控帶有磁性的管子，就可以一同控制精子了。精子的活動性會隨著溫度而變化，在之前的基礎上調節溫度就可以控制精子的移動速度，於是我們便有了可控方向和速度的精子機器人。最後我們把目標精子引導到目標卵子時，調節管子的磁性釋放精子，整個過程如同精確制導導彈(雖然最後一步目前還不完善)。

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精子本身是很好的載具，它們游得又快，數量多又容易獲得，一跑就是好幾個小時不帶累的，而且這種新的方法幾乎不懼破壞性(不像病毒轉染或者其他物理性的刺破目標細胞的方法)。

研究團隊接下來還打用這個方法算培育一些動物胚胎，甚至考慮人類精子。更進一步的，未來還可以考慮用精子為載體，承載藥物定點定量的運送藥物到指定細胞，可操作性十分大，因為精子可控機動範圍達到毫米級(挺嚇人的，不過文中對精子如何在靶細胞卸載藥物沒有提，精子識別卵子那一套顯然不能用在正常細胞上，譯者註)。

有報導把這項技術稱為“3D 磁控微型無人機”，相關文章即將發表在應用物理學報上。

[ cloudwalker via Gizmag ]

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