Khảo sát tế bào
bằng kẹp tóc nano
Một mẫu dò có kích thước cỡ
nanometre được thiết kế như một
thành phần của màng tế bào đã
được đ
ưa thành công vào bên trong
và theo dõi các hoạt động của tế
bào. Các nhà nghiên cứu hy vọng
rằng thiết bị có lớp vỏ lipid này sẽ
cung cấp thêm nhiều thông tin về
những gì diễn ra bên trong tế bào.
Thiết bị phổ biến nhất dùng để đo
tín hiệu điện bên trong tế bào thần
kinh (neuron) và một số tế bào
khác hiện nay là một pipette thủy
tinh kích cỡ ở mức micrometre có
chứa một điện cực. Pipette này
được kẹp vào màng tế bào và ghi
tín hiệu điện. Tuy nhiên, theo lời
của Giáo sư hóa học Charles Liber
tại Đại học Harvard (Mỹ) thì kỹ
thuật này vẫn còn phải được chỉnh
sửa nhiều hơn nữa. Chiếc pipette
này tuy chỉ có vài micrometre
những vẫn còn quá “cồng kềnh” và
thường sẽ phá hủy những tế b
ào mà
người ta định đo điện thế.
Một mẫu dò nano đã đư
ợc sử dụng
để do điện tích bên trong tế bào
(Nguồn: Science/AAAS)
Giáo sư Liber và các c
ộng sự muốn
tạo ra một thiết bị mang linh kiện
bán dẫn (transistor) mà kích cỡ chỉ
ở mức nanometre thôi với hy vọng
là kích cỡ nhỏ như vậy sẽ không
gây ảnh hưởng đến tế bào. Giáo sư
Liber cho biết thêm rằng những
thiết bị dò tốt nhất hiện nay chỉ có
thể đo từ bề mặt ngoài của tế bào,
và cũng giống như các thiết bị dò
kim loại trên mặt đất, nó chỉ cho
những tín hiệu “mờ mờ ảo ảo” về
những gì đang diễn ra bên trong.
Nguyên nhân là do thiết bị bán dẫn
cần hai điểm tiếp xúc điện để đo
hiệu điện thế trong tế bào. Hai đi
ểm
này lại nằm gần nhau trên m
ột thiết
bị phẳng và lớn mà nếu nhét hết
vào trong một tế bào thì tế bào s
ẽ bị
vỡ.
Nhóm của Giáo sư Liber đã thành
công trong việc chế tạo một bán
dẫn siêu nhỏ bằng cách uốn con
một dây dẫn có kích cỡ vài
nanometre thành hình một cái kẹp
tóc. Đầu công tác của linh kiện bán
dẫn này là chỗ uốn con của sợi dây
dẫn và sẽ được đâm xuyên vào
trong tế bào. Hai đầu của dây dẫn
là hai điểm tiếp xúc điện sẽ nằm
bên ngoài mà không đi sâu vào tế
bào để giảm tác động lên tế bào.
Sợi dây dẫn vài nanometre này
đư
ợc tạo ra bằng cách tổng hợp dần
trên một cơ chất và do đó người ta
khó kiểm soát được hình dạng của
nó. Tuy nhiên, nhóm của Giáo sư
Liber đã khám phá ra rằng nếu
dừng rồi sau đó tái khởi động quá
trình tổng hợp này, ta có thể tạo ra