Современные исследования в области клеточной биологии и медицины остро нуждаются в устройстве, позволяющем в реальном времени осуществить контролируемую доставку веществ внутрь клеток, при этом, не повредив их. Сейчас для этого применяются стеклянные капилляры, имеющие диаметр от нескольких сотен нанометров до нескольких микронов. Однако они довольно хрупки, а их размеры не позволяют осуществлять необходимые операции с достаточной точность и безопасностью. Поэтому в последнее время возрос интерес к получению так называемых нанопипеток, которые могут быть лишены этих недостатков. Нанометр уже неоднократно писал о разработках в этом направлении (раз, два, три).
Исследователи из University of Pennsylvania (США) предложили довольно интересный способ изготовления углеродных нанопипеток. Как ни странно, в его основе не лежит использование углеродных нанотрубок, поэтому он не требует специализированной аппаратуры для осуществления замысловатой наносборки и годится для массового производства.
Способ заключается в следующем. Стеклянная трубочка покрывается изнутри катализатором и вытягивается в тонкий капилляр. Потом на его внутреннюю поверхность методом CVD осаждается слой углерода, толщина которого (и, следовательно, диаметр остающегося отверстия) регулируется продолжительностью процедуры. После этого стекло с кончика пипетки стравливается, а внешний диаметр оставшейся углеродной трубки можно также изменять путем травления.
В результате получается пипетка в виде стеклянного капилляра, покрытого изнутри пленкой углерода, и имеющая тонкий углеродный кончик с внешним диаметром от десятков до сотен нанометров. Проводящая углеродная пленка позволяет осуществлять электрофизические измерения непосредственно во время внутриклеточной инъекции, а также является гидрофильной.
Кончик нанопипетки очень гибкий и упругий, но при этом достаточно жесткий, чтобы проткнуть клеточную мембрану. Также было показано, что проколотые клетки продолжают развиваться дальше без особых отличий от обычных.
Работа «Carbon nanopipettes for cell probes and intracellular injection» была опубликована в журнале Nanotechnology.
